高中物理鲁科版3第三章液体第2节毛细现象 第3章第2节毛细现象第3节液晶

第2节毛细现象第3节液晶学习目标知识脉络1.知道什么是浸润和不浸润现象，能用浸润和不浸润原理解释生活中常见的现象．(重点)2.知道附着层的特点，理解浸润和不浸润现象产生的原因．(难点)3.知道毛细现象，会用毛细现象解释生活中常见的现象．(重点)4.初步了解液晶的微观结构，了解液晶具有的物理特征，知道液晶的一般用途．(难点)浸润与不浸润eq\a\vs4\al([先填空])1．定义(1)浸润：液体附着在固体表面上的现象．(2)不浸润：液体不附着在固体表面上的现象．2．产生的原因(1)三个相关概念①附着层：当液体跟固体接触时，在接触处形成的液体薄层．②内聚力：附着层中的液体分子受到的液体内部分子的吸引力．③附着力：附着层中的液体分子受到的固体分子的吸引力．(2)产生原因分析：由于内聚力与附着力的大小不同①当内聚力大于附着力时，液体不浸润固体．②当内聚力小于附着力时，液体浸润固体．eq\a\vs4\al([再判断])1．水是浸润液体，水银是不浸润液体．(×)2．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面呈凸形．(×)3．如果固体分子对液体分子间的引力比较弱，就会形成不浸润现象．(√)eq\a\vs4\al([后思考])液体是否浸润固体，取决于什么？【提示】液体能否浸润固体，取决于两者的性质，而不单纯由液体或固体单方面性质决定．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润锌．eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨1：把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，观察到从水银中取出来的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上沾着一层水．为什么会出现上述两种不同的现象呢？【提示】出现上述两种不同现象的原因：玻璃和水发生了浸润，玻璃和水银不浸润．探讨2：从哪方面解释是否发生浸润现象？【提示】从分子力的大小方面解释eq\a\vs4\al([核心点击])1．液体能否浸润固体由内聚力和附着力大小决定(1)内聚力大于附着力．附着层的分子比液体内部稀疏，附着层内出现与液体表面张力相似的收缩力，此时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润．(2)内聚力小于附着力．附着层中的分子比液体内部更密，附着层中出现液体分子相互推斥的力，此时跟固体接触的液面有扩展的趋势，形成浸润．2．微观解释当液体与固体接触时，附着层中的液体分子受固体分子的吸引比液体内部分子弱，结果附着层中的液体分子比其内部稀疏，这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象．相反，如果受到固体分子的吸引相对较强，附着层里的分子就比液体内部更密，在附着层里就出现液体分子互相排斥的力，这时跟固体接触的表面有扩展的趋势，从而形成浸润现象．总之，浸润和不浸润现象是分子力作用的宏观表现．1．玻璃上不附着水银，发生这种不浸润现象的原因是()A．水银具有流动性B．玻璃表面光滑C．水银与玻璃接触时，附着层里水银分子受到玻璃分子的引力较弱D．水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部稀疏E．附着层中分子之间表现为引力，具有收缩趋势【解析】发生不浸润现象的原因是附着层里的分子受固体分子的引力较小，使附着层里的液体分子比液体内部稀疏，附着层里的液体分子间表现为引力．附着层在引力作用下收缩，从而出现不浸润现象．故A、B错，C、D、E正确．【答案】CDE2．以下各种说法中正确的是()A．因为水银滴在玻璃板上成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体B．水滴在玻璃板上不能形成水珠，而是成一片，故水是一种浸润液体C．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D．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体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散E．当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些【解析】水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错，B错，C对；在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，D正确；E选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理．【答案】CDE分析浸润与不浸润问题的要点归纳(1)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，对另一些固体是不浸润的．(2)液体浸润固体，附着层面积要扩张；不浸润固体，附着层面积要收缩．(3)发生浸润还是不浸润是看固体分子和液体内部分子对附着层分子的吸引力的强弱．毛细现象eq\a\vs4\al([先填空])1．定义浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象．2．毛细管能够发生毛细现象的管．3．特点水在玻璃管中会出现凹形弯月面；水银在玻璃管中则会出现凸形弯月面．且管的内径越小，前者水面越高，后者水银面越低．eq\a\vs4\al([再判断])1．毛细现象只指浸润液体在细管里上升的现象．(×)2．管内径越小，毛细现象越明显．(√)3．建筑房屋时地基上铺一层油毡是防止毛细现象．(√)eq\a\vs4\al([后思考])要想把凝在衣料上的蜡去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回熨烫．为什么这样做可以去掉衣料上的蜡呢？【提示】放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸掉．eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨1：为什么翻松地表土壤可以保存土壤中的水分？【提示】把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水分上升到地面而被蒸发掉．探讨2：用内径很细的玻璃管做成的水银气压计，其示数比实际气压偏高还是偏低，为什么？【提示】偏低．因为水银不浸润玻璃，在细玻璃管中水银柱偏低，故示数偏低．eq\a\vs4\al([核心点击])1．毛细现象浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面的现象．2．毛细现象产生的原因浸润液体与毛细管内壁接触时，液体表面发生弯曲，呈凹形．液体表面就像一张张紧了的凹形的弹性薄膜，表面张力的收缩作用总是力图使凹形表面的面积缩小，对表面下的液体产生向上的提拉作用(如图3­2­1所示)，于是管内液体上升，直到表面张力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平衡时，管内液体才停止上升，稳定在一定的高度．不浸润液体在毛细管里下降则是由于表面张力的收缩作用总是力图使凸形表面的面积减小，对表面下的液体产生向下的作用导致的(如图3­2­2所示)．图3­2­1图3­2­23．下列现象中与毛细现象有关的是()【导学号：30110032】A．砖块吸水B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润C．洗净的衣服在太阳下被晒干D．自来水笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中E．植物体能通过根、茎输送水分【解析】砖块、毛巾、棉花、木材、植物根和茎等物体内部有许多细小的孔道，可起到毛细管的作用，水会在这些细小的管道中上升，A、B、E正确；洗净的衣服在太阳下被晒干，这是蒸发现象，C错；自来水笔是靠大气压强把墨水吸入笔中的，故D错．【答案】ABE4．对毛细管的有关说法，错误的是()A．毛细管越细，产生的毛细现象就越显著B．毛细管必须用玻璃材料制作C．毛细管的形状必须是直的，不能有弯曲D．如果毛细管足够细，则管内液面一定升得更高E．如果毛细管足够细，则管内液面可能降得更低【解析】毛细管越细，毛细现象越明显，但管内液面有的升、有的降，A、E正确，D错；对毛细管的要求是细到明显发生毛细现象，跟毛细管的材料与曲直无关，B、C错．因选错误的，故选B、C、D.【答案】BCD毛细现象问题的分析1．成因：由于液体对毛细管材料表现出浸润或不浸润现象，导致液体在毛细管中上升或下降．2．现象：浸润时液面上升，不浸润时液面下降．3．影响因素：液面在毛细管中上升或下降的高度与液体和固体的材料有关，也和毛细管的粗细有关．液晶eq\a\vs4\al([先填空])1．定义既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向异性特点的流体．2．分类向列型、胆甾型、近晶型．3．性质外界条件的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器的表面差异等．都可以改变液晶的光学性质．4．应用(1)液晶显示器．(2)液晶测温．eq\a\vs4\al([再判断])1．液晶是液体和晶体的混合物．(×)2．液晶分子在特定方向排列比较整齐．(√)3．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光．(×)eq\a\vs4\al([后思考])液晶显示的基本原理是什么？【提示】向列型液晶在外加电压影响下，液晶的分子排列会发生改变，使液晶由透明变为不透明，去掉电压又恢复透明．控制电压，就可以控制光线能否穿过液晶．eq\a\vs4\al([合作探讨])现在，液晶应用在人类生活和生产中的方方面面．彩电、电脑显示器都使用液晶屏幕．图3­2­3探讨：液晶可以作为显示元件，这利用了液晶的什么性质？【提示】当这种液晶受外加电压的影响时，会由透明状态变成混浊状态而不再透明，去掉电压，又恢复透明，当输入电信号，加上适当电压，透明的液晶变得混浊，从而显示出设定的文字或数码．eq\a\vs4\al([核心点击])1．液晶的主要性质(1)液晶具有晶体的各向异性的特点原因是在微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向．(2)液晶具有液体的流动性原因是从另一方向看液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具有一定的流动性．(3)液晶分子的排列特点液晶分子的排列特点是从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的．(4)液晶的物理性质情况液晶的物理性质很容易受外界的影响(如电场、压力、光照、温度)发生改变．2．液晶的主要应用(1)利用向列型液晶的性质可以制成各种液晶显示器．(2)胆甾型液晶在温度改变时会改变颜色．随着温度的升高，色彩按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化，温度下降时又按相反顺序变色，而且灵敏度很高，在不到1℃的温差内就可以显出整个色谱．利用液晶的这种温度效应可以探测温度．5．下列叙述中正确的是()A．棒状分子、碟状分子和平板分子的物质呈液晶态B．利用液晶在外加电压变化时由透明变浑浊可制作电子表、电子计算器的显示元件C．有一种液晶随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质可用来探测温度D．利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点E．从各个方向看，液晶分子的排列都是比较整齐的【解析】通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是所有的都能呈液晶态，故A错；对液晶分子，某个方向看排列比较整齐，从另一个方向看排列是杂乱无章的，E错．【答案】BCD6．关于液晶，下列说法中正确的是()A．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C．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E．液晶是独立于液体和晶体之外的一种特殊流体【解析】液晶的微