2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章氣體固體和液體4-5固體液體學(xué)案新人教版選擇性必修3

PAGE18-固體液體必備學(xué)問(wèn)·素養(yǎng)奠基一、晶體和非晶體在外形上晶體和非晶體有什么區(qū)分?提示:晶體有規(guī)則的形態(tài),非晶體沒(méi)有規(guī)則的形態(tài)。1.固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)。石英、云母、明礬、食鹽、味精等是晶體,玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。2.單晶體具有自然的、規(guī)則的幾何形態(tài),多晶體和非晶體沒(méi)有確定的幾何形態(tài),我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò),晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。3.有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同,這類(lèi)現(xiàn)象稱(chēng)為各向異性,非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的,這叫作各向同性,由于多晶體是很多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的,所以多晶體是具有各向同性的。4.下列說(shuō)法中正確的是(1)(2)。(1)方解石晶體是具有各向異性的晶體,它能把光分解為兩束光而沿不同方向折射,形成雙折射現(xiàn)象。(2)金屬是由很多細(xì)小的晶粒組成的。所以金屬?zèng)]有確定的幾何形態(tài),也不顯示各向異性,有確定的熔點(diǎn)。(3)單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形。(4)全部的晶體都具有各向異性。二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)為什么晶體的形態(tài)和物理性質(zhì)會(huì)與非晶體不同呢?提示:在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是依據(jù)確定的規(guī)則排列的。1.規(guī)則性:在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是依據(jù)確定的規(guī)則排列的,具有空間上的周期性。2.變更或轉(zhuǎn)化:在不同條件下,同種物質(zhì)的微粒依據(jù)不同規(guī)則在空間排列,可以生成不同的晶體,例如石墨和金剛石。有些晶體在確定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體,例如自然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。3.下列說(shuō)法中正確的是(1)(4)。(1)食鹽晶體中氯離子和鈉離子在空間上呈周期性分布。(2)全部晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列狀況都相同。(3)晶體內(nèi)部微粒的排列毫無(wú)規(guī)則。(4)有些非晶體和晶體之間在確定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。三、液體的表面張力為什么曲別針沒(méi)有沉入到燒杯的底部?為什么水黽可以停在水面上?提示:曲別針和一些昆蟲(chóng)可以停在水面上表明液體表面存在表面張力的作用。1.表面層:液體跟氣體接觸的表面存在的一個(gè)薄層,它使液體表面具有收縮的趨勢(shì)。2.液體內(nèi)部和表面層內(nèi)分子力的比較:在液體內(nèi)部,分子間平均距離r略小于r0,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;在表面層,分子比較稀疏,分子間距離r略大于r0,分子間的作用力表現(xiàn)為引力。3.液體的表面張力:(1)定義:這種力使液體表面繃緊,叫作液體的表面張力。(2)作用效果:使液體表面具有收縮趨勢(shì)。(3)力的方向:總是跟液面相切,且與分界面垂直。四、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)松土為什么能保持土壤中的水分?提示:把地面的土壤鋤松,破壞了土壤里的毛細(xì)管,地下的水分就不會(huì)沿著毛細(xì)管上升到地面被蒸發(fā)掉。1.浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)(1)一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作浸潤(rùn);一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體,也就不會(huì)附著在這種固體的表面,這種現(xiàn)象叫作不浸潤(rùn)。試驗(yàn)表明,水可以浸潤(rùn)玻璃,但水不浸潤(rùn)蠟。(2)當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí),液體能夠浸潤(rùn)固體;反之,液體則不能浸潤(rùn)固體。一種液體是否浸潤(rùn)某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系。(3)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是分子力作用的表現(xiàn)。2.毛細(xì)現(xiàn)象(1)毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象,以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象,稱(chēng)為毛細(xì)現(xiàn)象。(2)毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān),毛細(xì)管的內(nèi)徑越小,高度差越大。(3)由于液體浸潤(rùn)管壁,液面呈如圖所示的形態(tài),液面彎曲。液體表面張力形成向上的拉力,這個(gè)力使管中液體向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)管中液體上升到確定高度時(shí),液體所受重力與這個(gè)使它向上的力平衡,液面穩(wěn)定在確定的高度。五、液晶為什么“液體”和“晶體”聯(lián)系在一起了?液晶究竟是什么物質(zhì)?提示:液晶是介于液體與固體之間的一種中間態(tài)的物質(zhì),在特定方向上分子排列整齊,其物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性。1.液晶:像液體一樣具有流淌性,而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相像,具有各向異性的物質(zhì)叫液晶。這是介于液態(tài)和固態(tài)間的一種中間態(tài)。2.出現(xiàn)液晶態(tài)的條件:液晶是一種特別物質(zhì),有些物質(zhì)在特定的溫度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài),另一些物質(zhì),在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí),在確定濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài)。3.液晶的微觀結(jié)構(gòu):通常棒狀分子的物質(zhì)簡(jiǎn)單具有液晶態(tài)。4.應(yīng)用:除用做顯示器外,在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。關(guān)鍵實(shí)力·素養(yǎng)形成一晶體和非晶體1.單晶體、多晶體及非晶體的區(qū)分與聯(lián)系2.單晶體的特征(1)具有自然的規(guī)則外形,這種規(guī)則的外形不是人工造成的。(2)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,這是單晶體區(qū)分于非晶體和多晶體最重要的特性,是推斷單晶體最主要的依據(jù)。①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)(包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等)不同,也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性質(zhì)時(shí),測(cè)試結(jié)果不同。②單晶體具有各向異性,并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,舉例如下:云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同;方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同;立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同;方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同。(3)具有確定的熔點(diǎn),單晶體在這一點(diǎn)上和多晶體沒(méi)有區(qū)分,從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無(wú)確定的熔點(diǎn)。3.多晶體和非晶體(1)多晶體雖是無(wú)自然規(guī)則的幾何形態(tài),物理性質(zhì)具有各向同性,但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形態(tài),每一個(gè)晶粒都具有單晶體的特征和物理性質(zhì),這是多晶體和非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)分。(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)分在于多晶體具有確定的熔點(diǎn),非晶體則沒(méi)有,例如很多同學(xué)認(rèn)為玻璃應(yīng)是多晶體,但試驗(yàn)證明玻璃沒(méi)有確定的熔點(diǎn),故應(yīng)是非晶體。4.晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的,具有空間上的周期性。如圖所示是食鹽晶體。5.同種元素的微粒能夠依據(jù)不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì),例如,碳原子假如按圖甲那樣排列,就成為石墨,而按圖乙那樣排列,就成為金剛石。【思索·探討】(1)如圖是食鹽晶體中的氯離子和鈉離子分布的示意圖,氯離子和鈉離子是在圖示位置靜止不動(dòng)嗎?提示:它們并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫(huà)的那些點(diǎn)一樣靜止不動(dòng),它們時(shí)刻都在不停地振動(dòng),結(jié)構(gòu)圖中所畫(huà)的那些點(diǎn),是它們振動(dòng)的平衡位置。(2)同種物質(zhì)不是晶體就是非晶體,這種說(shuō)法對(duì)嗎?提示:這種說(shuō)法不正確,同種物質(zhì)以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),也就是說(shuō),物質(zhì)是晶體還是非晶體,并不是確定的。例如,自然水晶是晶體,而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體,有些非晶體在確定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體。(3)怎樣區(qū)分晶體與非晶體、單晶體與多晶體?提示:區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無(wú)確定的熔點(diǎn),晶體具有確定的熔點(diǎn),而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn);區(qū)分單晶體和多晶體的方法是看其是否具有各向異性,單晶體表現(xiàn)出各向異性,而多晶體表現(xiàn)出各向同性?！镜淅痉丁?多選)在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟,由燒熱的針接觸其上一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示,而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變更的關(guān)系如圖丁所示,以下說(shuō)法正確的是 ()A.甲、乙為非晶體,丙是晶體B.甲、乙為晶體,丙是非晶體C.甲為多晶體,乙為非晶體,丙為單晶體D.甲、丙有確定的熔點(diǎn),乙無(wú)確定的熔點(diǎn)【解題探究】(1)甲和乙兩種固體受熱后蠟溶化的范圍呈現(xiàn)圓形說(shuō)明什么?提示:甲和乙兩種固體傳熱特性呈現(xiàn)各向同性,說(shuō)明甲和乙確定不是單晶體。(2)而從甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變更的關(guān)系中可以確定什么信息?提示:甲、丙有確定的熔點(diǎn),乙無(wú)確定的熔點(diǎn)?！窘馕觥窟xC、D。由題圖甲、乙、丙可知:甲、乙具有各向同性,丙具有各向異性;由題圖丁可知:甲、丙有固定熔點(diǎn),乙無(wú)固定熔點(diǎn),所以甲、丙為晶體,乙為非晶體,其中甲為多晶體,丙為單晶體,故C、D正確?！菊`區(qū)警示】晶體各向異性的緣由(1)單晶體物理性質(zhì)的不同取決于其微觀結(jié)構(gòu),單晶體的物質(zhì)微粒是依據(jù)確定的規(guī)則在空間中整齊地排列著,有規(guī)則的幾何外形,在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性。(2)多晶體是由許很多多晶粒組成的,晶粒在多晶體里雜亂無(wú)章地排列著,無(wú)規(guī)則的幾何外形,多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)關(guān)于晶體和非晶體,下列說(shuō)法正確的是 ()A.可以依據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別晶體和非晶體B.一塊勻稱(chēng)薄片,沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?發(fā)覺(jué)其強(qiáng)度一樣,則此薄片確定是非晶體C.一個(gè)固體球,假如沿其各條直線方向的導(dǎo)電性不同,則該球體確定是單晶體D.一塊晶體,若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同,則這塊晶體確定是多晶體【解析】選C、D。推斷固體是否為晶體的標(biāo)準(zhǔn)是看其是否有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體都具有各向同性和無(wú)規(guī)則的外形,單晶體具有各向異性和規(guī)則的外形,C、D正確。2.(多選)晶體不同于非晶體,它具有規(guī)則的幾何外形,在不同方向上物理性質(zhì)不同,而且具有確定的熔點(diǎn),下列哪些說(shuō)法可以用來(lái)說(shuō)明晶體的上述特性 ()A.組成晶體的物質(zhì)微粒,在空間按確定的規(guī)律排成整齊的行列,構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B.晶體在熔化時(shí)汲取的熱量,破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,同時(shí)分子平均動(dòng)能增加C.晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同,是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D.晶體在熔化時(shí)汲取熱量,全部用來(lái)瓦解晶體的空間點(diǎn)陣,轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能;因此,晶體在熔化過(guò)程中保持確定的溫度不變;只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解,晶體完全變?yōu)橐后w后,接著加熱,溫度才會(huì)上升【解析】選A、D。很多晶體都是由相同的物質(zhì)微粒組成的,例如,金剛石和石墨都是由碳原子組成的,不同方向上物質(zhì)微粒完全一樣,可見(jiàn)其各向異性不是因?yàn)椴煌较蛏系牧Ｗ有再|(zhì)不同引起的,而是粒子的數(shù)目和粒子間距不相同造成的,則A正確,C錯(cuò)誤;晶體在熔化時(shí)汲取熱量,全部用來(lái)瓦解晶體的空間點(diǎn)陣,轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能,因此,晶體在熔化過(guò)程中保持確定的溫度不變,分子的平均動(dòng)能不變,則B錯(cuò)誤,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)下列敘述中正確的是 ()A.晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣排列B.單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài)是由于它的微粒按確定規(guī)律排列C.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體D.石墨的硬度與金剛石相比差得多,是由于它的微粒沒(méi)有按空間點(diǎn)陣分布【解析】選A、B。晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)不同確定著晶體的物理性質(zhì)不同,也是晶體具有各向異性的緣由,也正是由于微粒按確定規(guī)律排列,使單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài),則A、B正確。將一晶體敲碎后,得到的小顆粒仍是晶體,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;石墨與金剛石的硬度相差很大是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同,石墨的層狀結(jié)構(gòu)確定了它的質(zhì)地松軟,而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)確定了碳原子間的作用力很強(qiáng),所以金剛石有很大的硬度,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。二液體的表面張力和液晶考查角度1液體的表面張力1.液體分子分布特點(diǎn):由于蒸發(fā)覺(jué)象,表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏,即表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大。2.分子力特點(diǎn):液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等,而液體表面層分子之間距離較大,分子力表現(xiàn)為引力。3.表面張力的特點(diǎn)(1)表面張力是液體分子間的作用力的宏觀表現(xiàn)。(2)表面張力的方向:表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線。如圖所示。(3)表面張力的大小由分界線的長(zhǎng)度、液體的種類(lèi)、純凈度和溫度等因素來(lái)確定。(4)表面張力的作用是使液體表面積有收縮到最小的趨勢(shì)?！镜淅痉丁筷P(guān)于液體,下列說(shuō)法正確的是 ()A.液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間,更接近氣體B.小液滴呈球狀,說(shuō)明液體有確定形態(tài)和體積C.液面為凸形時(shí)表面張力使表面收縮,液面為凹形時(shí)表面張力使表面伸張D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快【解題探究】(1)液體的宏觀特性有哪些?提示:具有確定的體積,無(wú)確定的形態(tài),有流淌性。(2)表面張力的作用是什么?提示:表面張力使液體表面具有收縮的趨勢(shì)?！窘馕觥窟xD。液體性質(zhì)介于氣體和固體之間,更接近于固體,具有不易被壓縮、有確定體積、沒(méi)有確定形態(tài)、擴(kuò)散比固體快等特點(diǎn),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,D正確;無(wú)論液面為凸形還是凹形,表面張力總是使表面收縮,選項(xiàng)C錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】液體的宏觀特性(1)各向同性:液體由大量短暫形成的雜亂無(wú)章分布的小區(qū)域構(gòu)成,所以液體表現(xiàn)出各向同性。(2)確定體積:液體分子的排列更接近于固體,液體中的分子聚集在一起,分子間距接近于r0,相互間的束縛作用強(qiáng),主要表現(xiàn)為在平衡位置旁邊做微小振動(dòng),所以液體具有確定的體積。(3)流淌性:液體分子能在平衡位置旁邊做微小的振動(dòng),但沒(méi)有長(zhǎng)期固定的平衡位置,液體分子可以在液體中移動(dòng),這是液體具有流淌性的緣由。(4)擴(kuò)散特點(diǎn):液體中擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,分子在液體里的移動(dòng)比在固體中簡(jiǎn)單得多,所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快。求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn):①理解液體微觀結(jié)構(gòu),牢記液體的宏觀特性。②理解表面張力的成因。③理解表面張力的作用?？疾榻嵌?液晶1.物理性質(zhì):(1)具有液體的流淌性。(2)具有晶體的光學(xué)各向異性。(3)在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方向看,分子的排列是雜亂無(wú)章的。2.應(yīng)用:(1)利用液晶上加電壓時(shí),旋光特性消逝,實(shí)現(xiàn)顯示功能,如電子手表、計(jì)算器、微電腦等。(2)利用溫度變更時(shí),液晶顏色會(huì)發(fā)生變更的性質(zhì)來(lái)測(cè)溫度?！镜淅痉丁?多選)關(guān)于液晶,下列說(shuō)法正確的有 ()A.晶體熔化后產(chǎn)物就是液晶B.不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài)C.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下能夠發(fā)光D.當(dāng)液晶中電場(chǎng)強(qiáng)度不同時(shí),液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向異性【解析】選B、D。液晶是一類(lèi)比較特別的物質(zhì),它既像液體一樣具有流淌性,又跟某些晶體一樣具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;并不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài),故選項(xiàng)B正確;液晶在外加電壓的影響下并不發(fā)光,而是由于液晶通電時(shí),排列變得有秩序,使光線簡(jiǎn)單通過(guò),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)不同顏色光的汲取強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變更而變更,液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向異性,故選項(xiàng)D正確?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)關(guān)于液體的表面張力,下列說(shuō)法正確的是 ()A.液體表面張力是液體各部分之間的相互吸引力B.液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏,分子力表現(xiàn)為引力C.不論是水還是水銀,表面張力都會(huì)使表面收縮D.表面張力的方向與液面相垂直【解析】選B、C。液體表面張力是液體表面各部分之間相互吸引的力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;液體的表面層分子的分布要比內(nèi)部稀疏些,分子間的距離較內(nèi)部分子間距離大,表面層分子間表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)B正確;液體的表面張力總使液面具有收縮的趨勢(shì),選項(xiàng)C正確;液體表面張力的方向總是與液面相切,總是跟液面分界線相垂直,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.關(guān)于液晶,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.液晶的分子排列與固態(tài)相同B.液晶的分子排列與液態(tài)相同C.液晶的物理性質(zhì)很簡(jiǎn)單在外界的影響下發(fā)生變更D.全部物質(zhì)都具有液晶態(tài)【解析】選C。液晶可以流淌,所以和固態(tài)分子排列不相同,但液晶不行以像液體一樣隨意流淌,所以和液態(tài)分子排列不相同,故A、B錯(cuò)誤;液晶具有各向異性,其物理性質(zhì)很簡(jiǎn)單在外界的影響(電場(chǎng)、壓力、光照、溫度)下發(fā)生變更,故C正確;不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài),只有少數(shù)化學(xué)物質(zhì)在特定狀態(tài)下具有液晶態(tài),故D錯(cuò)誤。3.下列現(xiàn)象中,關(guān)于液體的表面張力說(shuō)法不正確的是 ()A.小昆蟲(chóng)能在水面上自由來(lái)往而不陷入水中靠的是液體的表面張力作用B.小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果C.縫衣針浮在水面上不下沉是水的表面張力作用的結(jié)果D.噴泉噴射到空中形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果【解析】選B。細(xì)致視察可以發(fā)覺(jué),小昆蟲(chóng)在水面上站定或行進(jìn)過(guò)程中,其腳部位置比四周水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韌性特別好的膜上一樣,因此,這是液體的表面張力在起作用,浮在水面上的縫衣針與小昆蟲(chóng)狀況一樣,故A、C選項(xiàng)正確;小木塊浮于水面上時(shí),木塊的下部事實(shí)上已經(jīng)陷入水中(排開(kāi)一部分水)受到水的浮力作用,是浮力與重力平衡的結(jié)果,而非表面張力在起作用,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;噴泉噴射到空中的水分散時(shí),每一小部分的表面都有表面張力在起作用且水處于完全失重狀態(tài),因而形成球形水珠(體積確定的狀況下以球形表面積為最小,表面張力的作用使液體表面有收縮到最小面積的趨勢(shì)),故D選項(xiàng)正確。本題選錯(cuò)誤的,故選B?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.下列關(guān)于液體表面張力的理解,正確的是 ()A.表面張力是由于液體表面發(fā)生形變引起的B.表面張力是由于液體表面層內(nèi)分子間引力大于斥力所引起的C.表面張力是由于液體表面層內(nèi)分子單純具有一種引力所引起的D.表面張力就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)也是萬(wàn)有引力【解析】選B。液體表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大些,那么分子間的引力大于分子斥力,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,即表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。2.(多選)關(guān)于液晶分子的排列,下列說(shuō)法正確的是 ()A.液晶分子在特定方向排列整齊B.液晶分子的排列不穩(wěn)定,外界條件的微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變更C.液晶分子的排列整齊而穩(wěn)定D.液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定【解析】選A、B。液晶有液體的流淌性與晶體的各向異性,故在特定方向上排列整齊,所以選項(xiàng)A正確;液晶既有液體的流淌性,又有晶體的光學(xué)各向異性,液晶的分子排列是不穩(wěn)定的,外界的微小擾動(dòng)就能引起液晶分子排列的變更,故選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;液晶具有液體的流淌性,其物理性質(zhì)并不穩(wěn)定,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、毛細(xì)現(xiàn)象的分析1.浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象成因分析(1)固體和液體接觸面內(nèi)分子受力狀況:液體和固體接觸時(shí),接觸面內(nèi)分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外,還受到固體分子的吸引。(2)浸潤(rùn)的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí),固液接觸層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密,固液接觸層中分子之間表現(xiàn)為斥力,具有擴(kuò)張的趨勢(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體。(3)不浸潤(rùn)的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí),固液接觸層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,固液接觸層中分子之間表現(xiàn)為引力,具有收縮的趨勢(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體。2.毛細(xì)現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn):浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升,不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降。(2)產(chǎn)生緣由:毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系,如圖所示,甲是浸潤(rùn)狀況,此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形,因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?液體會(huì)受到一向上的作用力,因而管內(nèi)液面要比管外高;乙是不浸潤(rùn)狀況,管內(nèi)液面呈凸形,表面張力的作用使液體受到一向下的力,因而管內(nèi)液面比管外低?！镜淅痉丁?多選)把極細(xì)的玻璃管插入水銀中與水中,如圖所示,正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是 ()【解題探究】(1)影響液體在細(xì)管中上升和下降的因素有哪些?提示:毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與浸潤(rùn)、不浸潤(rùn)現(xiàn)象有關(guān)。(2)細(xì)管中液面為凸面時(shí),表面張力的合力方向向哪?提示:液面為凸面時(shí),除“凸頂”外四周各處的表面張力方向均為斜向下方,因此,這些力的合力方向豎直向下?！窘馕觥窟xA、C。因?yàn)樗y不能浸潤(rùn)玻璃,所以管內(nèi)外均為不浸潤(rùn),與管接觸的液面受到向下的作用力,所以選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;水浸潤(rùn)玻璃,與管接觸的液面受到向上的作用力,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】在毛細(xì)現(xiàn)象中,液體在細(xì)管中上升或下降的推斷方法(1)在毛細(xì)現(xiàn)象中,若液體與管浸潤(rùn),則管壁給液體向上的拉力,使靠近管壁處的液體上升,液面下凹。(2)若液體不浸潤(rùn)管,則管壁給液體向下的拉力,使靠近管壁處的液體下降,液面上凸?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,液體表面跟氣體接觸的薄層,被稱(chēng)為表面層,固體與液體的表面接觸的薄層,被稱(chēng)為附著層,對(duì)于液體在器壁旁邊發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是 ()A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密C.附著層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密D.附著層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏【解析】選A、C、D。表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部疏,表現(xiàn)為引力,A正確,B錯(cuò)誤;附著層Ⅰ液體分子比液體內(nèi)部分子密集,附著層內(nèi)液體分子間距離小于r0,附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為斥力,附著層有擴(kuò)散趨勢(shì),C正確;附著層Ⅱ內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,附著層內(nèi)液體分子間距離大于r0,附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為引力,附著層有收縮的趨勢(shì),D正確。2.(多選)同一種液體,滴在固體A的表面時(shí),出現(xiàn)如圖甲所示的狀況;當(dāng)把毛細(xì)管B插入這種液體時(shí),液面又出現(xiàn)如圖乙所示的狀況。若A固體和B毛細(xì)管都很干凈,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.A固體和B管可能是由同種材料制成的B.A固體和B管確定不是由同種材料制成的C.固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力小些D.固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力大些【解析】選B、C。由所給現(xiàn)象知,該液體對(duì)固體A不浸潤(rùn),對(duì)毛細(xì)管B浸潤(rùn),A錯(cuò)誤,B正確;固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力小,C正確,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列對(duì)浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象的相識(shí)正確的是 ()A.水是浸潤(rùn)液體,水銀是不浸潤(rùn)液體B.浸潤(rùn)現(xiàn)象中,附著層里分子比液體內(nèi)部稀疏C.不浸潤(rùn)現(xiàn)象中,附著層里的分子受到固體分子的吸引力較液體內(nèi)部分子的吸引力強(qiáng)D.不浸潤(rùn)現(xiàn)象中,附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力;浸潤(rùn)現(xiàn)象中,附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力【解析】選D。一種液體是否浸潤(rùn)某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān),不能確定哪種液體是浸潤(rùn)液體或不浸潤(rùn)液體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在浸潤(rùn)現(xiàn)象中,附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力較液體內(nèi)部分子吸引力大,分子分布比液體內(nèi)部更密,因而在附著層里液體分子表現(xiàn)出相互排斥的力,附著層有擴(kuò)展的趨勢(shì),故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確?！就卣估}】考查內(nèi)容:利用表面張力說(shuō)明生活現(xiàn)象【典例】水的密度比沙的密度小,為什么沙漠中的風(fēng)能刮起大量沙子,而海洋上的風(fēng)卻只帶有少量的水沫?【解析】由于海水水面有表面張力的作用,水珠之間相互吸引著,風(fēng)很難把水珠刮起,只能形成海浪,所以海洋上的風(fēng)只帶有少量水沫;而沙漠中的沙子卻不一樣,沙粒之間幾乎沒(méi)有作用力,所以風(fēng)很簡(jiǎn)單刮起大量沙子。答案:見(jiàn)解析【課堂回眸】課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.下列說(shuō)法不正確的是 ()A.顯示各向異性的固體必定是晶體B.不顯示各向異性的固體必定是非晶體C.具有確定熔點(diǎn)的固體必定是晶體D.不具有確定熔點(diǎn)的固體必定是非晶體【解析】選B。單晶體具有各向異性,故只要具有各向異性的固體必定是晶體,故A正確;非晶體和多晶體均顯示各向同性,故不顯示各向異性的固體不確定是非晶體,還可能是多晶體,故B錯(cuò)誤;晶體均具有確定的熔點(diǎn),非晶體不具有確定的熔點(diǎn),所以具有確定熔點(diǎn)的固體必定是晶體,不具有確定的熔點(diǎn)的固體就必定是非晶體,故C、D正確,本題選不正確的,故選B?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】關(guān)于晶體和非晶體,下列說(shuō)法正確的是 ()A.有規(guī)則幾何外形的固體確定是晶體B.晶體在物理性質(zhì)上確定是各向異性的C.非晶體不行能轉(zhuǎn)化為晶體D.晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)【解析】選D。因?yàn)橥庑问欠褚?guī)則可以用人工的方法處理,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;試驗(yàn)證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;晶體與非晶體的區(qū)分表現(xiàn)在是否有確定的熔點(diǎn),選項(xiàng)D正確。2.下列關(guān)于晶體空間點(diǎn)陣的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是 ()A.構(gòu)成晶體空間點(diǎn)陣的物質(zhì)微粒,可以是分子,也可以是原子或離子B.晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于晶體中物質(zhì)微粒之間相互作用很強(qiáng),全部物質(zhì)微粒都被牢牢地束縛在空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)上不動(dòng)C.組成晶體的物質(zhì)微粒在平衡位置旁邊做永不停息的微小振動(dòng)D.相同的物質(zhì)微粒,可以構(gòu)成不同的空間點(diǎn)陣【解析】選B。組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿?、原子或離子,這些物質(zhì)微粒也就是分子動(dòng)理論所說(shuō)的分子,A正確;組成晶體的物質(zhì)微粒處在永不停息的無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)之中,物質(zhì)微粒之間還存在相互作用,晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用很強(qiáng),物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離,只能在平衡位置振動(dòng),B錯(cuò)誤,C正確;相同