202X学年高中物理第九章固体、液体和物态变化第2节液体课件新人教版选修3_3

1、第第2 2节液体节液体学习目标学习目标1知道液体的微观构造。知道液体的微观构造。2通过观察和实验，知道液体的外表张力现象、通过观察和实验，知道液体的外表张力现象、浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释有关现象。浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释有关现象。3知道液晶的特征，了解液晶的分子构造特点、知道液晶的特征，了解液晶的分子构造特点、液晶的特征及应用。液晶的特征及应用。基础落实基础落实新知探究新知探究一、液体的微观构造和液体的外表张力一、液体的微观构造和液体的外表张力1液体的微观构造液体的微观构造(1)微观构造：液体分子之间的距离很小，分子间微观构造：液体分子之间的距离很小，分子间作用力比固体

2、分子间作用力作用力比固体分子间作用力_。(2)宏观特性：有一定的体积，不易被压缩，具有宏观特性：有一定的体积，不易被压缩，具有_性，比固体扩散性，比固体扩散_。小小流动流动快快2液体的外表张力液体的外表张力(1)外表层：分子比较外表层：分子比较_，分子间作用力表现，分子间作用力表现为为_。(2)外表张力：使液体外表外表张力：使液体外表_的力。的力。自主思考自主思考判一判判一判1(1)外表张力的作用是使液面具有收缩的趋势。外表张力的作用是使液面具有收缩的趋势。( )(2)外表张力是液体外表各局部间存在的相互吸引外表张力是液体外表各局部间存在的相互吸引力。力。( )(3)水黾可以停在水面上不是外表

3、张力引起的。水黾可以停在水面上不是外表张力引起的。( )稀疏稀疏引力引力绷紧绷紧二、浸润和不浸润、毛细现象二、浸润和不浸润、毛细现象1浸润和不浸润浸润和不浸润(1)一种液体会润湿某种固体并附着在固体的外表一种液体会润湿某种固体并附着在固体的外表上，这种现象叫作上，这种现象叫作_。一种液体不会润湿某种固。一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的外表，这种现象叫作体，也就不会附着在这种固体的外表，这种现象叫作_。(2)当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作体薄层，叫作_。(3)浸润和不浸润是浸润和不浸润是_作用的表现。作用的表现。浸润

4、浸润不浸润不浸润附着层附着层分子力分子力2毛细现象毛细现象(1)毛细现象：浸润液体在细管中毛细现象：浸润液体在细管中_的现象，以的现象，以及不浸润液体在细管中及不浸润液体在细管中_的现象。的现象。(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越关，毛细管内径越小，高度差越_。自主思考自主思考想一想想一想松土为什么能保持土壤中的水分？松土为什么能保持土壤中的水分？答案答案把地面的土壤锄松，破坏了土壤里的毛细把地面的土壤锄松，破坏了土壤里的毛细管，地下的水分就不会沿着毛细管上升到地面被蒸发管，地下的水分就不会沿着毛细管上升到地面被蒸发掉

5、。掉。上升上升下降下降大大三、液晶三、液晶1概念：有些化合物像液体一样具有概念：有些化合物像液体一样具有_性，而性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向其光学性质与某些晶体相似，具有各向_性，人们把性，人们把处于这种状态的物质叫液晶。处于这种状态的物质叫液晶。2出现液晶态的条件：有些物质在特定的出现液晶态的条件：有些物质在特定的_范范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的解时，在一定的_范围之内具有液晶态。范围之内具有液晶态。3微观构造：位置微观构造：位置_使它像液体，而排列使它像液体，而排列_使它像晶体，所以液晶是有晶体构造

6、的液体。使它像晶体，所以液晶是有晶体构造的液体。4用途：当前液晶最主要的应用方向是在用途：当前液晶最主要的应用方向是在_方面的应用。方面的应用。流动流动异异温度温度浓度浓度无序无序有序有序显示器显示器自主思考自主思考判一判判一判2(1)液晶是一种晶体。液晶是一种晶体。( )(2)液晶是一种液体。液晶是一种液体。( )(3)液晶具有晶体的光学各向异性。液晶具有晶体的光学各向异性。( )(1)雨伞的伞面上有很多细小的孔，为什么下雨雨伞的伞面上有很多细小的孔，为什么下雨时，雨水不会从孔里漏下来？时，雨水不会从孔里漏下来？图图921 (2)液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是液晶电视已经走进寻常百

7、姓家，液晶显示器是如何显示各种颜色的呢？如何显示各种颜色的呢？提示提示(1)因为雨水将纱线浸湿后，在纱线孔隙中因为雨水将纱线浸湿后，在纱线孔隙中形成水膜，水膜的外表张力使雨水不会漏下来。形成水膜，水膜的外表张力使雨水不会漏下来。(2)在液晶中掺入少量多色性染料，当液晶中电场在液晶中掺入少量多色性染料，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不一样，从强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不一样，从而显示出各种颜色。而显示出各种颜色。考点一液体外表层的微观构造与外表张力考点一液体外表层的微观构造与外表张力1外表层的微观构造外表层的微观构造(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体外表分子分子

8、间距离特点：由于蒸发现象，液体外表分子分布比内局部子稀疏。分布比内局部子稀疏。(2)分子力特点：液体内局部子间引力、斥力根本上分子力特点：液体内局部子间引力、斥力根本上相等，而液体外表层分子之间距离较大，分子力表现为相等，而液体外表层分子之间距离较大，分子力表现为引力。引力。(3)外表特性：外表层分子之间的引力使液面产生了外表特性：外表层分子之间的引力使液面产生了外表张力，使液体外表形成一层绷紧的膜。外表张力，使液体外表形成一层绷紧的膜。课堂互动课堂互动突破考点突破考点2外表张力及效果外表张力及效果(1)外表张力的方向：外表张力的方向外表张力的方向：外表张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条

9、分界和液面相切，垂直于液面上的各条分界限。如图限。如图922所示。所示。 (2)外表张力的大小：与边界限长度有外表张力的大小：与边界限长度有关，还与液体的种类、温度有关。关，还与液体的种类、温度有关。(3)外表张力的效果：使液体外表具有外表张力的效果：使液体外表具有收缩趋势，使液体外表积趋于最小。而在收缩趋势，使液体外表积趋于最小。而在体积一样的条件下，球形的外表积最小。体积一样的条件下，球形的外表积最小。图图922 例例1 关于液体的外表张力，以下说法正确的选项是关于液体的外表张力，以下说法正确的选项是A外表张力是液体内部各局部之间的相互作用力外表张力是液体内部各局部之间的相互作用力B液体外

10、表层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引液体外表层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力力C液体的外表张力随温度的升高而增大液体的外表张力随温度的升高而增大D外表张力的方向与液面垂直外表张力的方向与液面垂直 【解析】外表张力是液体外表分子间的作用力，【解析】外表张力是液体外表分子间的作用力，A错错误；液体外表层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引误；液体外表层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，力，B正确；随温度的升高，液体外表层的分子间的距离增正确；随温度的升高，液体外表层的分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以外表张力减小，大，引力作用随之减小，所以外表张力减小，C错误；外表张错

11、误；外表张力的方向沿液面的切线方向与分界限垂直，力的方向沿液面的切线方向与分界限垂直，D错误。错误。【答案】【答案】B名师点拨名师点拨液体的外表张力使液面具有收缩的趋势，在体积液体的外表张力使液面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形外表积最小，所以液相等的各种形状的物体中，球形外表积最小，所以液滴总是呈球形。滴总是呈球形。1(多项选择多项选择)关于液体和固体，以下说法正确的关于液体和固体，以下说法正确的选项是选项是A液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强用强B液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的液体分子同固体分子一样，也是密集在一

12、起的C液体分子的热运动没有固定的平衡位置液体分子的热运动没有固定的平衡位置D液体中可观察到颗粒的布朗运动液体中可观察到颗粒的布朗运动解析解析液体分子间作用力比固体弱，但分子间的液体分子间作用力比固体弱，但分子间的空隙跟固体差不多，具有流动性。在液体中可观察到空隙跟固体差不多，具有流动性。在液体中可观察到微小颗粒的布朗运动，故微小颗粒的布朗运动，故B、C、D正确。正确。答案答案BCD2对以下现象的成因解释正确的选项是对以下现象的成因解释正确的选项是A小木块能够浮于水面上是液体外表张力与其重小木块能够浮于水面上是液体外表张力与其重力平衡的结果力平衡的结果B小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液小

13、昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的外表张力与其重力平衡的结果体的外表张力与其重力平衡的结果C喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是外喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是外表张力作用的结果表张力作用的结果D液面为凸形时外表张力使外表收缩，液面为凹液面为凸形时外表张力使外表收缩，液面为凹形时外表张力使外表伸张形时外表张力使外表伸张解析木块浮在水面上是浮力与其重力平衡，解析木块浮在水面上是浮力与其重力平衡，A错错误；小昆虫在水面上不下陷是液膜对其弹力与其重力误；小昆虫在水面上不下陷是液膜对其弹力与其重力平衡，平衡，B错误；水在外表张力作用下，收缩到外表积最错误；水在外表张力作用下，收缩到外

14、表积最小，即球形，小，即球形，C正确；不管液面为凸面还是凹面，外表正确；不管液面为凸面还是凹面，外表张力的效果总使外表收缩到最小，故张力的效果总使外表收缩到最小，故D错误。错误。答案答案C考点二浸润、不浸润及毛细现象考点二浸润、不浸润及毛细现象1浸润和不浸润现象成因分析浸润和不浸润现象成因分析(1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。到固体分子的吸引。(2)浸润的成因：当固体分子吸引力大于液体内局浸润的成因：当固体分子吸引力大于液体内局部子力

15、时，附着层内液体分子比液体内局部子稠密，部子力时，附着层内液体分子比液体内局部子稠密，附着层中分子这间表现为斥力，具有扩张的趋势，这附着层中分子这间表现为斥力，具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体。时表现为液体浸润固体。 (3)不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内局部子力时，附着层内液体分子比液体内局部子稀局部子力时，附着层内液体分子比液体内局部子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。势，这时表现为液体不浸润固体。2毛细现象毛细现象(1)两种表现：浸润液体在细管中上升

16、，以及不浸两种表现：浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降。润液体在细管中下降。(2)产生原因：毛细现象的产生与外表张力及浸润产生原因：毛细现象的产生与外表张力及浸润现象都有关系。现象都有关系。如图如图923所示，甲是浸润情况，此时管内液面所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表现张力作用，液体会受到一向上呈凹形，因为水的表现张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，外表张力的作用使液体受到一况，管内液面呈凸形，外表张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面比管外低。向下的力，

17、因而管内液面比管外低。图图923例例2 (多项选择多项选择)把极细的玻璃管分别插入水中把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图与水银中，如图924所示，正确表示毛细现象的所示，正确表示毛细现象的是是图图924【审题指导】毛细现象的产生与外表张力和浸【审题指导】毛细现象的产生与外表张力和浸润关系都有关，必须明确水能浸润玻璃，而水银并不润关系都有关，必须明确水能浸润玻璃，而水银并不能浸润玻璃。能浸润玻璃。【解析】因为水能浸润玻璃，所以【解析】因为水能浸润玻璃，所以A正确，正确，B错错误；水银不浸润玻璃，误；水银不浸润玻璃，C正确；正确；D项中外面浸润，里面项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，

18、故正确的为不浸润，所以是不可能的，故正确的为A、C。【答案】【答案】AC名师点拨名师点拨同一种固体，对有些液体浸润，对有些液体不浸同一种固体，对有些液体浸润，对有些液体不浸润，同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固润，同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。体是不浸润的。3以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是A水是浸润液体，水银是不浸润液体水是浸润液体，水银是不浸润液体B水是不浸润液体，水银是浸润液体水是不浸润液体，水银是浸润液体C浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏D不浸润现象中，附着层中的分子比液体内部稀不浸润现象中，附着

19、层中的分子比液体内部稀疏疏 解析解析同一液体是浸润液体还是不浸润液体是相同一液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的对的，水对玻璃来说是浸润液体水对玻璃来说是浸润液体，对蜂蜡来说是不浸对蜂蜡来说是不浸润液体润液体，水银对玻璃来说是不浸润液体水银对玻璃来说是不浸润液体，对铅来说是对铅来说是浸润液体浸润液体，故故A、B错误；浸润现象中错误；浸润现象中，附着层里的分附着层里的分子比液体内部密集子比液体内部密集，不浸润现象中不浸润现象中，附着层里的分子附着层里的分子比液体内部稀疏比液体内部稀疏，C错误错误，D正确。正确。答案答案D4(多项选择多项选择)以下各种说法中正确的有以下各种说法中正确的有A因为水银

20、滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体银是一种不浸润液体B液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的体两者的性质共同决定的C在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时必须用盖子盖紧，否那么容器中的液体一定会沿体时必须用盖子盖紧，否那么容器中的液体一定会沿器壁流散器壁流散D当当A液体和液体和B固体接触时，是发生浸润现象还固体接触时，是发生浸润现象还是发生

21、不浸润现象，关键决定于是发生不浸润现象，关键决定于B固体分子对附着层固体分子对附着层A液体分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸液体分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些引力大些还是小些解析解析浸润与不浸润是由液体和固体共同决定浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体的。液体浸润固体，附着层面积要扩张附着层面积要扩张，不浸润固体不浸润固体附着层面积要收缩。水银不浸润玻璃附着层面积要收缩。水银不浸润玻璃，但可能浸润其但可能浸润其他固体他固体，所以所以A错误错误，B正确。在处于完全失重状态的正确。在处于完全失重状态的人造卫星上人造卫星上，如果液体浸润其器壁如果液体

22、浸润其器壁，液体和器壁的附液体和器壁的附着层就会扩张着层就会扩张，沿着器壁流散沿着器壁流散，故必须用盖子盖紧容故必须用盖子盖紧容器器，C正确。正确。D正确正确，它说明了发生浸润和不浸润现象它说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理。的微观原理。答案答案BCD考点二液晶的特点及应用考点二液晶的特点及应用1液晶的特点液晶的特点(1)液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是有液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是有规那么分子排列的有机化合物，如果把它加热那么会规那么分子排列的有机化合物，如果把它加热那么会呈现出透明状的液体状态，把它冷却那么会出现结晶呈现出透明状的液体状态，把它冷却那么会出现结晶颗粒的浑浊

23、固体状态，由于它的这种特性，被称之为颗粒的浑浊固体状态，由于它的这种特性，被称之为液晶。液晶。 (2)液晶分子既可保持排列有序性，保持各向异液晶分子既可保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动；位置无序使它像液体，具有流性，又可以自由移动；位置无序使它像液体，具有流动性，而排列有序使它像晶体，所以液晶是有晶体构动性，而排列有序使它像晶体，所以液晶是有晶体构造的液体。造的液体。 (3)液晶在光照、温度、电场等外界作用下，会产液晶在光照、温度、电场等外界作用下，会产生很多的光学性质。目前使用的液晶材料多数是人工生很多的光学性质。目前使用的液晶材料多数是人工合成的，天然的液晶材料很少。合成的，天

24、然的液晶材料很少。2液晶的应用：液晶的应用：液晶在生物医学、电子工业、航液晶在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要作用。空工业中都有重要作用。例例3 (多项选择多项选择)关于液晶，以下说法中正确的有关于液晶，以下说法中正确的有A液晶是一种晶体液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质随外加电压的变化而变化液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 【解析】液晶的微观构造介于固体和液体之【解析】液晶的微观构造介于固体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误。错误。外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等