高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第2節(jié)液體課件新人教版選修3-

第九章固體、液體和物態(tài)變化第二節(jié)液體【素養(yǎng)目標(biāo)定位】※了解液體的微觀結(jié)構(gòu)※知道生活中的表面張力現(xiàn)象※知道生活中的浸潤和不浸潤現(xiàn)象，了解毛細(xì)現(xiàn)象※了解液晶的特性及應(yīng)用【素養(yǎng)思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋知識(shí)點(diǎn)11．液體的宏觀性質(zhì)液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間。2．特點(diǎn)(1)與固體一樣具有一定的體積，不易________。(2)像氣體一樣沒有固定的形狀，具有__________。(3)液體表現(xiàn)出各向______性。(4)液體擴(kuò)散比固體擴(kuò)散______。液體的微觀結(jié)構(gòu)壓縮

流動(dòng)性

同

快

知識(shí)點(diǎn)21．表面層(1)液體跟________接觸表面存在一個(gè)薄層叫作表面層。(2)表面層里的分子比液體內(nèi)部________，分子間的距離比液體內(nèi)部__________，分子力表現(xiàn)為______力。2．表面張力(1)液面各部分間相互________的力叫作表面張力。(2)表面張力是表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果。表面張力使液體表面具有________趨勢，使液體表面積趨于________。液體的表面張力氣體

稀疏

大一些

引

吸引

收縮

最小

知識(shí)點(diǎn)31．定義一種液體會(huì)潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作________；一種液體不會(huì)潤濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作__________。2．附著層當(dāng)液體與________接觸時(shí)，接觸的位置形成一個(gè)液體薄層，叫作附著層。浸潤和不浸潤浸潤

不浸潤

固體

知識(shí)點(diǎn)41．定義浸潤液體在細(xì)管中________的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中________的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象。2．毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管內(nèi)徑的關(guān)系毛細(xì)管內(nèi)徑________，高度差越大。毛細(xì)現(xiàn)象上升

下降

越小

知識(shí)點(diǎn)51．液晶的定義有些化合物像液體一樣具有__________，而其光學(xué)性質(zhì)與某些________相似，具有各向______性，處于這種狀態(tài)的化合物叫作液晶。2．液晶的用途液晶可用作________元件，在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應(yīng)用。液晶流動(dòng)性

晶體

異

顯示

『判一判』(1)表面張力是分子力的宏觀表現(xiàn)。 (

)(2)表面張力使液體表面具有向外擴(kuò)張的趨勢。 (

)(3)有些昆蟲可以在水面上自由走動(dòng)是由于有液體表面張力的緣故。 (

)(4)若某種液體浸潤某一固體，那么它對所有固體都浸潤。 (

)(5)液晶的各種物質(zhì)性質(zhì)均表現(xiàn)為各向異性。 (

)(6)液晶具有液體的流動(dòng)性，液晶的分子排列與液態(tài)相同。 (

)√×√×××辨析思考『選一選』(多選)下面說法正確的是(

)A．鴨子從池塘中出來，羽毛并不濕——不浸潤現(xiàn)象B．細(xì)玻璃棒尖端放在火焰上燒溶后尖端變成球形——表面張力C．粉筆能吸干紙上的墨水——浸潤現(xiàn)象D．布做的雨傘，雖然紗線間有空隙，卻不漏雨水——毛細(xì)現(xiàn)象解析：A是不浸潤現(xiàn)象，B是表面張力，C是毛細(xì)現(xiàn)象，D是不浸潤現(xiàn)象。AB

『想一想』農(nóng)民往往利用翻松地表土壤來保存土壤中的水分，你知道為什么嗎？答案：把地表土壤鋤松，破壞了土壤表層的毛細(xì)管，從而阻止了水分上升到地面而被蒸發(fā)掉。課內(nèi)互動(dòng)探究液體的微觀結(jié)構(gòu)及表面張力探究一

思考討論1如圖所示是液體表面附近分子分布的大致情況。請結(jié)合圖片思考：液體表面層內(nèi)的分子距離和分子力各有什么特點(diǎn)？提示：液體表面層內(nèi)分子間距大于液體內(nèi)部分子間距；分子力表現(xiàn)為引力。歸納總結(jié)1．液體的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀特性液體中的分子跟固體一樣是密集在一起的，液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為平衡位置附近做微小的振動(dòng)，所以液體具有一定的體積，但液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則地排列，這種區(qū)域是暫時(shí)形成的，邊界和大小隨時(shí)改變，有時(shí)瓦解，有時(shí)又重新形成。所以液體具有流動(dòng)性，液體由大量這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章地分布著。無一定的形狀，分子的移動(dòng)比固定容易，所以擴(kuò)散比固體要快。2.對液體表面張力的理解(1)液體表面張力的形成②分子間距離特點(diǎn)：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏。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表面特性：表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面形成一層繃緊的膜。(2)表面張力及其作用①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。②表面張力的大小與邊界線長度有關(guān)，還跟液體的種類、溫度有關(guān)。③表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小。在體積相同的情況下，球形的表面積最小。特別提醒表面張力使液面有收縮的趨勢，故往往會(huì)誤認(rèn)為收縮后r<r0。實(shí)質(zhì)上液體表面張力是液體表面層分子間距離大于分子間平衡距離r0時(shí)，表現(xiàn)出的分子間的吸引力。典例1典例剖析 (多選)以下說法正確的是(

)A．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是液體表面張力在起作用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重力和水的浮力平衡的結(jié)果D．噴泉噴射到空中的水形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果解題指導(dǎo)：表面張力使液體表面層像張緊的彈性膜，所以對小昆蟲有彈力，使液滴呈球形。另外要明確表面張力與浮力的區(qū)別。AD

解析：仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過程中，其腿部位置比周圍水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韌性非常好的膜上一樣，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情況一樣，故A正確，C錯(cuò)；小木塊浮于水面上時(shí)，木塊下部實(shí)際上已經(jīng)陷入水中受到水的浮力作用，是浮力與重力平衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，B錯(cuò)；噴泉噴到空中的水分散時(shí)每一小部分的表面都有表面張力在起作用且又處于失重狀態(tài)，因而形成球狀水珠，故D正確。對點(diǎn)訓(xùn)練1．(多選)(2020·廣東佛山市順德區(qū)校級期中)關(guān)于液體表面張力，下列說法中正確的有(

)A．甲圖中露珠呈球形，這是地球引力作用的結(jié)果B．乙圖中液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，產(chǎn)生表面張力C．丙圖中水黽可以停在水面上，是由于水的浮力作用D．丁圖中液體表面張力方向與液面平行答案：BD解析：甲圖中露珠呈球形，這是液體表面張力的結(jié)果，故A錯(cuò)誤；乙圖中液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子力表現(xiàn)為引力，從而產(chǎn)生表面張力，故B正確；丙圖中水黽可以停在水面上，是由于水的表面張力作用，故C錯(cuò)誤；表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，故D正確。對浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象的分析探究二

思考討論2日常生活中，如果你認(rèn)真觀察的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)水中游禽會(huì)不時(shí)的用嘴抹擦身上羽毛(如圖所示)你知道為什么嗎？提示：游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸潤羽毛。歸納總結(jié)1．附著層內(nèi)分子受力情況液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。2．浸潤的成因當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子吸引力時(shí)，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密，附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力。具有擴(kuò)展的趨勢，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤固體。3．不浸潤的成因當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子吸引力時(shí)，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力。具有收縮的趨勢，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤固體。4．毛細(xì)現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細(xì)管中上升及不浸潤液體在細(xì)管中下降。(2)產(chǎn)生原因毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系。如圖所示，甲是浸潤情況，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；乙是不浸潤情況，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。特別提醒同一種固體，對有些液體浸潤，對有些液體不浸潤，同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體是不浸潤的。例如：水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟，水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅。典例剖析 (多選)以下各種說法中正確的有(

)A．因?yàn)樗y滴在玻璃上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體B．由于大氣壓作用，液體在細(xì)管中上升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象C．在人造衛(wèi)星中，由于一切物體都處于完全失重狀態(tài)，所以一個(gè)固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時(shí)，必須用蓋子蓋緊，否則容器中的液體一定會(huì)沿器壁流散D．當(dāng)A液體和B固體接觸時(shí)，發(fā)生浸潤現(xiàn)象還是發(fā)生不浸潤現(xiàn)象，關(guān)鍵取決于B固體分子對附著層A液體分子的吸引力比液體內(nèi)的分子對附著層分子吸引力大些還是小些典例2CD

解題指導(dǎo)：液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。浸潤與不浸潤是兩者合力的表現(xiàn)。解析：水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其他固體，所以A錯(cuò)；在處于完全失重狀態(tài)的人造衛(wèi)星上，如果液體浸潤其器壁，液體和器壁的附著層就會(huì)擴(kuò)張，沿著器壁流散，故必須蓋緊，C正確；D選項(xiàng)正確說明了發(fā)生浸潤和不浸潤現(xiàn)象的微觀原理，D對；毛細(xì)現(xiàn)象是由于液體浸潤固體(細(xì)管)引起液體上升及不浸潤固體引起的液體下降的現(xiàn)象，不是大氣壓作用，B錯(cuò)。對點(diǎn)訓(xùn)練2．(多選)水對玻璃是浸潤液體而水銀對玻璃是不浸潤液體，它們在毛細(xì)管中將產(chǎn)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把不同粗細(xì)的三根毛細(xì)管插入水和水銀中，如圖所示，正確的現(xiàn)象應(yīng)是(

)解析：浸潤液體在細(xì)管中上升或不浸潤體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象為毛細(xì)現(xiàn)象，管子越細(xì)，現(xiàn)象越明顯，AD對，BC錯(cuò)。AD

核心素養(yǎng)提升浮力的實(shí)質(zhì)是物體的下表面與上表面所受的壓力之差。表面張力的實(shí)質(zhì)是液體表面層內(nèi)各部分之間的相互吸引力，是分子力的宏觀體現(xiàn)。需要注意的是，表面張力作用于液體的表面層里，并不是作用于液面上的物體上。昆蟲與極細(xì)的針漂浮于水面上是表面張力在起作用，表面張力使水面上形成一個(gè)膜(表面層)，正是這個(gè)膜托住了昆蟲與細(xì)針，即膜對它們的支持力與其重力平衡。正確區(qū)分表面張力、液面彈力及浮力

我們有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些硬幣可以浮在水面上，這是因?yàn)?

)A．硬幣所受的重力與表面張力和浮力的合力平衡B．硬幣所受的重力與浮力平衡C．硬幣所受