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2018-2019學(xué)年高中物理 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3-3.ppt

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1、第2節(jié) 液體,[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道液體的微觀結(jié)構(gòu)。 2.通過觀察和實驗,知道液體的表面張力現(xiàn)象、浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象。 3.知道液晶的特征,了解液晶的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、液晶的特征及應(yīng)用。,一、液體的微觀結(jié)構(gòu)和液體的表面張力 1.液體的微觀結(jié)構(gòu) (1)微觀結(jié)構(gòu):液體分子之間的距離很小,分子間作用力比固體分子間作用力___。 (2)宏觀特性:有一定的體積,不易被壓縮,具有_____性,比固體擴(kuò)散___。,小,流動,快,2.液體的表面張力 (1)表面層:分子比較_______,分子間作用力表現(xiàn)為_____。 (2)表面張力:使液體表面____的力。 自主思考——判一判 1.(1

2、)表面張力的作用是使液面具有收縮的趨勢。( ) (2)表面張力是液體表面各部分間存在的相互吸引力。( ) (3)水黽可以停在水面上不是表面張力引起的。( ),稀疏,引力,繃緊,√,√,,二、浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象 1.浸潤和不浸潤 (1)一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作______。一種液體不會潤濕某種固體,也就不會附著在這種固體的表面,這種現(xiàn)象叫作_______。 (2)當(dāng)液體與固體接觸時,接觸的位置形成一個液體薄層,叫作_______。 (3)浸潤和不浸潤是______作用的表現(xiàn)。,浸潤,不浸潤,附著層,分子力,2.毛細(xì)現(xiàn)象 (1)毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤液體在細(xì)管中_

3、____的現(xiàn)象,以及不浸潤液體在細(xì)管中_____的現(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)管內(nèi)徑越小,高度差越____。 自主思考——想一想 松土為什么能保持土壤中的水分? 答案 把地面的土壤鋤松,破壞了土壤里的毛細(xì)管,地下的水分就不會沿著毛細(xì)管上升到地面被蒸發(fā)掉。,上升,下降,大,三、液晶 1.概念:有些化合物像液體一樣具有____性,而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向___性,人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫液晶。 2.出現(xiàn)液晶態(tài)的條件:有些物質(zhì)在特定的____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,在一定的_____范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)。 3.微觀結(jié)構(gòu):位置_

4、___使它像液體,而排列____使它像晶體,所以液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體。 4.用途:當(dāng)前液晶最主要的應(yīng)用方向是在______方面的應(yīng)用。,流動,異,溫度,濃度,無序,有序,顯示器,自主思考——判一判 2.(1)液晶是一種晶體。( ) (2)液晶是一種液體。( ) (3)液晶具有晶體的光學(xué)各向異性。( ),,,√,(1)雨傘的傘面上有很多細(xì)小的孔,為什么下雨時,雨水不會從孔里漏下來?,圖9-2-1,(2)液晶電視已經(jīng)走進(jìn)尋常百姓家,液晶顯示器是如何顯示各種顏色的呢? 提示 (1)因為雨水將紗線浸濕后,在紗線孔隙中形成水膜,水膜的表面張力使雨水不會漏下來。 (2)在液晶中摻入少量多色性染料,當(dāng)液

5、晶中電場強(qiáng)度不同時,它對不同顏色的光吸收強(qiáng)度不一樣,從而顯示出各種顏色。,考點(diǎn)一 液體表面層的微觀結(jié)構(gòu)與表面張力 1.表面層的微觀結(jié)構(gòu) (1)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.表面張力及效果 (1)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9-2-2所示。 (2)表面張力的大小:與邊界線長度有關(guān),還與液體的種類、溫度有關(guān)。 (3)表面張力的效

6、果:使液體表面具有收縮趨勢,使液體表面積趨于最小。而在體積相同的條件下,球形的表面積最小。,圖9-2-2,[例1] 關(guān)于液體的表面張力,下列說法正確的是 A.表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力 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.液體的表面張力隨溫度的升高而增大 D.表面張力的方向與液面垂直 【解析】 表面張力是液體表面分子間的作用力,A錯誤;液體表面層內(nèi)分子較液體內(nèi)部稀疏,故分子力表現(xiàn)為引力,B正確;隨溫度的升高,液體表面層的分子間的距離增大,引力作用隨之減小,所以表面張力減小,C錯誤;表面張力的方向沿液面的切線方向與分界線垂直,D錯誤。 【答案】 B,名師點(diǎn)撥

7、液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢,在體積相等的各種形狀的物體中,球形表面積最小,所以液滴總是呈球形。,1.(多選)關(guān)于液體和固體,下列說法正確的是 A.液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強(qiáng) B.液體分子同固體分子一樣,也是密集在一起的 C.液體分子的熱運(yùn)動沒有固定的平衡位置 D.液體中可觀察到顆粒的布朗運(yùn)動,,解析 液體分子間作用力比固體弱,但分子間的空隙跟固體差不多,具有流動性。在液體中可觀察到微小顆粒的布朗運(yùn)動,故B、C、D正確。 答案 BCD,2.對下列現(xiàn)象的成因解釋正確的是 A.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 B.小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是液

8、體的表面張力與其重力平衡的結(jié)果 C.噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果 D.液面為凸形時表面張力使表面收縮,液面為凹形時表面張力使表面伸張,解析 木塊浮在水面上是浮力與其重力平衡,A錯誤;小昆蟲在水面上不下陷是液膜對其彈力與其重力平衡,B錯誤;水在表面張力作用下,收縮到表面積最小,即球形,C正確;不論液面為凸面還是凹面,表面張力的效果總使表面收縮到最小,故D錯誤。 答案 C,考點(diǎn)二 浸潤、不浸潤及毛細(xì)現(xiàn)象 1.浸潤和不浸潤現(xiàn)象成因分析 (1)附著層內(nèi)分子受力情況:液體和固體接觸時,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

9、子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時,附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密,附著層中分子這間表現(xiàn)為斥力,具有擴(kuò)張的趨勢,這時表現(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)部分子力時,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,這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體。 2.毛細(xì)現(xiàn)象 (1)兩種表現(xiàn):浸潤液體在細(xì)管中上升,以及不浸潤液體在細(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9-2-3所示,甲是浸潤情況,此時管內(nèi)液面呈凹形,因為水的表現(xiàn)張力作用,液體會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

10、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。,圖9-2-3,[例2] (多選)把極細(xì)的玻璃管分別插入水中與水銀中,如圖9-2-4所示,正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是,圖9-2-4,【審題指導(dǎo)】 毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力和浸潤關(guān)系都有關(guān),必須明確水能浸潤玻璃,而水銀并不能浸潤玻璃。 【解析】 因為水能浸潤玻璃,所以A正確,B錯誤;水銀不浸潤玻璃,C正確;D項中外面浸潤,里面不浸潤,所以是不可能的,故正確的為A、C。 【答案】 AC,名師點(diǎn)撥 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。,3.下列說法正確的是 A.水是浸潤液體,水銀

11、是不浸潤液體 B.水是不浸潤液體,水銀是浸潤液體 C.浸潤現(xiàn)象中,附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏 D.不浸潤現(xiàn)象中,附著層中的分子比液體內(nèi)部稀疏,解析 同一液體是浸潤液體還是不浸潤液體是相對的,水對玻璃來說是浸潤液體,對蜂蠟來說是不浸潤液體,水銀對玻璃來說是不浸潤液體,對鉛來說是浸潤液體,故A、B錯誤;浸潤現(xiàn)象中,附著層里的分子比液體內(nèi)部密集,不浸潤現(xiàn)象中,附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,C錯誤,D正確。 答案 D,4.(多選)以下各種說法中正確的有 A.因為水銀滴在玻璃板上將成橢球狀,所以說水銀是一種不浸潤液體 B.液體對固體是否發(fā)生浸潤現(xiàn)象,是由液體和固體兩者的性質(zhì)共同決定的,C.在人造衛(wèi)星中

12、,由于一切物體都處于完全失重狀態(tài),所以一個固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時必須用蓋子蓋緊,否則容器中的液體一定會沿器壁流散 D.當(dāng)A液體和B固體接觸時,是發(fā)生浸潤現(xiàn)象還是發(fā)生不浸潤現(xiàn)象,關(guān)鍵決定于B固體分子對附著層A液體分子的吸引力是比液體內(nèi)的分子對附著層分子吸引力大些還是小些,解析 浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的。液體浸潤固體,附著層面積要擴(kuò)張,不浸潤固體附著層面積要收縮。水銀不浸潤玻璃,但可能浸潤其他固體,所以A錯誤,B正確。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擴(kuò)張,沿著器壁流散,故必須用蓋子蓋緊容器,C正確。D正確,它說明了發(fā)生浸潤和不浸潤

13、現(xiàn)象的微觀原理。 答案 BCD,考點(diǎn)二 液晶的特點(diǎn)及應(yīng)用 1.液晶的特點(diǎn) (1)液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì),是有規(guī)則分子排列的有機(jī)化合物,如果把它加熱則會呈現(xiàn)出透明狀的液體狀態(tài),把它冷卻則會出現(xiàn)結(jié)晶顆粒的渾濁固體狀態(tài),由于它的這種特性,被稱之為液晶。 (2)液晶分子既可保持排列有序性,保持各向異性,又可以自由移動;位置無序使它像液體,具有流動性,而排列有序使它像晶體,所以液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體。,(3)液晶在光照、溫度、電場等外界作用下,會產(chǎn)生很多的光學(xué)性質(zhì)。目前使用的液晶材料多數(shù)是人工合成的,天然的液晶材料很少。 2.液晶的應(yīng)用:液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用。,[

14、例3] (多選)關(guān)于液晶,下列說法中正確的有 A.液晶是一種晶體 B.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的,具有各向異性 C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化 D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化,【解析】 液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于固體和液體之間,雖然液晶分子在特定方向排列比較整齊,具有各向異性,但分子的排列是不穩(wěn)定的,選項A、B錯誤。外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化,從而改變液晶的某些性質(zhì)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時,都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì),選項C、D正確。 【答案】 CD,名師點(diǎn)撥 解答這類問題,要掌握液晶的特點(diǎn): (1)位置無序像液體; (2)排列有序像晶體; (3)液晶是與晶體有

15、相似結(jié)構(gòu)的液體。,5.(多選)下列說法正確的是 A.液晶態(tài)是介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài) B.液晶具有流動性 C.液晶表現(xiàn)出各向異性 D.液晶表現(xiàn)出各向同性,解析 液晶具有液體和晶體的共同性質(zhì),是介于固體(晶體)和液體之間的一種狀態(tài),所以A對;液晶具有液體的流動性,所以B對;液晶具有晶體的性質(zhì),物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,C對D錯。故正確答案為A、B、C。 答案 ABC,6.關(guān)于液晶,下列說法中正確的是 A.液晶是液體和晶體的混合物 B.液晶分子在特定方向排列比較整齊 C.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下,能夠發(fā)光 D.所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶 解析 液晶是某些特殊的有機(jī)化合物,在某些方向上分子排列規(guī)則,某些方向上雜亂。液晶本身不能發(fā)光,所以選項A、C、D錯誤,選項B正確。 答案 B,

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