第05节液体的表面张力

05、液体的表面张力,液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小，所以移动更容易，同温度时扩散得也比固体快,液体在汽化时，体积增大可达上千倍，而在凝固时，体积减小量一般不超过10%,事实：,结论：,一、液体的微观结构,为什么这只蜥蜴能在水上行走？,为什么蛛网上的水珠呈球状？,二、液体的表面张力,荷叶上的小水滴和草上的露珠会呈球形，一小滴水银能形成椭圆球状在玻璃板上滚动，这些现象的产生是什么原因呢？,二、液体的表面张力,实验：P38,实验1现象：,刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形；,二、液体的表面张力,实验2现象：,刺破棉线圈里的薄膜，棉线外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形,实验表明：,液体的表面具有收缩的趋势,二、液体的表面张力,液体的表面张力及其微观解释,1液体和气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层_表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液体内部分子间距离大,液体与气体接触的表面层中的分子分布较内部稀疏，分子间距大于分子力平衡时的距离r0(而液体内部分子间的距离可以认为等于r0，分子间相互作用的引力和斥力可认为相等)，分子间的相互作用力表现为引力，从而使液体表面像一块张紧了的膜，各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力,液体的表面张力及其微观解释,2液体表面各部分间相互吸引的力，叫做表面张力,液体的表面张力及其微观解释,液体内部的分子受到邻近分子的引力在各个方向上的合力等于零而液体表面层分子受到引力的合力指向液体的内部,液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大,如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以才叫做液体的表面张力。,液体的表面张力及其微观解释,分析下面这些现象，并解释产生的原因？（1）雨伞的伞面有细小的孔，为什么水不会从孔里漏下去？,因为水将纱线浸湿后，在纱线孔隙中形成水膜，水膜的表面张力使得雨水不致漏下,例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃上的水银滴呈球形.(由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下呈球形),表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小,这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜，当硬币放上后，使得液体表面发生形变，产生弹力，这样受力平衡，所以硬币会浮在水面上不沉下去。,（2）将硬币轻轻地放在一碗水的水面上，为什么硬币会浮在水面上不沉下去？,表面张力的大小除跟边界长度有关外，还跟液体的种类、温度有关一般情况下，温度越高，表面张力就越小另外，杂质也会明显地改变液体的表面张力大小比如洁净的水有很大的表面张力，而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小也就是说，洁净水的表面具有更大的收缩趋势,课堂互动讲练,液体表面张力产生的原因是(),A液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力B液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力,【答案】C,关于表面张力的方向，正确的是()A垂直液面指向液体外面B垂直液面指向液体内部C跟液面相切，垂直于液面的边界线D跟液面相切，平行于液面的边界线,【答案】C,下列现象中，不是由表面张力引起的现象是()A木块浮在水面上B水中的气泡呈球形C荷叶上的小水球呈球形D洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起,【答案】A,液体表面张力的微观解释,液体表面是一个厚度为分子有效作用距离(109m)的薄层，而分子力的作用范围是一个半液体表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子的势能也比液体内部的大，分子间的相互作用表现为引力就象要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走,见右图，分子A在液体内部，分子作用球内分子分布是对称的，球内所有分子对分子A的斥力和引力的合力为零,分子B在液体表面层内，分子作用球一部分在液体外分子B受到的斥力仍然是球对称的，引力不再是球对称分子B受到的引力的合力垂直液面指向液体内，分子从液体内移到表面层，要克服引力做功，分子势能增大，所以表面层比液体内具有较大的势能因为势能总是有减小的倾向，因此液体表面就有收缩的趋势,液体表面张力产生的原因是()A在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消失，只有引力B由于气体分子对表面层液体分子的吸引C在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势D由于受到指向液外的斥力的作用,【答案】C,关于液体的表面张力的下列说法中正确的是()A由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0B由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0C产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D表面张力使液体的表面有收缩的趋势,【答案】D,如下图所示，布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱，现将金属框架下部分的肥皂膜刺破，则棉纱将为下图中的(),【答案】D,下列有关表面张力的说法中，错误的()A表面张力的作用是使液体表面伸张B表面张力的作用是使液体表面收缩C有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故D用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故,【答案】A,在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如下图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则(),A天平仍然平衡B由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡破坏，左端下降C由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液体膜的表面张力使天平左端下降D以上说法都不对,【答案】C,如图所示，由于硬币经常和手接触，所以针和硬币表面有一层油脂，把它轻轻地向水面上平放，硬币就可以漂浮在水面上，为什么？,答案：硬币漂浮时液面形状如图所示，硬币边缘的液面斜向上，把斜向上的液体表面张力分解，硬币水平面上所受的合力为零，故周界上水的表面张力的合力是竖直向上的，正是这一竖直向上的合力与硬币重力平衡，使水“托”住了硬币,8网孔较小的筛子里盛有少量的水时，水不会从网孔中流出试解释这一现象,答案：网孔较小的筛子里盛有少量水时，