高中物理教科版3第三章固体和液体 第二章第3节第4节液晶液体的表面张力

第二章固体和液体三、液晶液体的表面张力教学目标1.知道液晶是介于固态和液态之间的过渡状态。知道液晶分子的排列会因温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等外界的微笑变动而发生变化。2.能叙述液体的宏观性质，知道液体的微观结构特征并能解释液体宏观特征的微观机理，能够列举液体表面张力现象及其应用的实例。重点难点重点：液晶的概念、表面张力现象解释设计思想通过播放视频、课堂实验、出示图片的方法，激发学生学习兴趣，让学生了解液晶的特性，和表面张力现象。教学资源PPT课件、旧电子表上取下的液晶片、调好肥皂水、（或表面张力演示器材）教学设计【课堂引入】随着人们对物质状态认识的深人，发现物质除了通常呈现的固态、液态和气态外，还存在着一些其他的状态．如等离子态、液晶态、超导态、中子态等．其中的液晶态具有一些独特的光学性质，被人们不断地认识和应用．【课堂学习】学习活动1:液晶实验：观察液晶的颜色变化问题1：什么是液晶？它有什么特性？请阅读课本，填空并总结。一．液晶像液体一样具有______性，而其光学性质与某些______相似，具有_______的物质叫液晶。液晶是一种不同于固、液、气的物质形态，它在电子工业、航空工业、生物、医学等领域内获得了广泛的应用。学生小结：1．液晶态：物质既有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐，各向异性的状态，叫做物质的液晶态．2．液晶：处于液晶状态的物质叫做液晶．3．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等．都可以改变液晶的光学性质．阅读课本，了解液体的微观结构并填空二．液体的微观结构液体和气体没有一定的形状，是______的；液体和固体具有一定的______，而气体的______可以变化千万倍；液体和固体都很难被_______，而气体可以很容易的被______。液体的这些性质表明液体与固体的微观结构类似，分子间距在________左右。学习活动2:液体的表面张力出示图片提出问题为什么这只蜥蜴能在水上行走？为什么膜会被拉得很大而不破裂？为什么吹出的肥皂泡是球形？为什么叶面上的露珠总是球形的?实验：表面张力现象（没有条件做就放视频）问题：以上现象说明了什么？为什么液体的表面具有收缩趋势？学生阅读“液体表面张力的成因”问题:液体分子在表面层与它在液体、气体中分布有什么不同，分子间作用力又是怎样的？表面层分子间距比较稀疏，分子间距>r0，分子间的作用表现为相互吸引。得出概念表面张力：液体表面各部分相互吸引的力在液体表面画这样一条线，线两侧的液体之间的作用是引力，这就是液体的表面张力。它的方向垂直于所画的直线，即表面张力和液面的切线方向平行。正是由于液面分子间这种相互吸引，才使得液面存在这样的引力，使液面收缩。结论：表面张力会使液面收缩。基于以上分析，巩固概念，填空三．液体的表面张力（1）实验探究：实验现象表明，液体的表面层好像是绷紧的__________一样，具有_________的趋势。（2）理论分析：与气体相接触的液体的表面层中，液体分子分布较液体内部_____，即分子间距大于r0，所以分子力表现为________力。（3）表面张力：液面各部分间存在的使液面______的相互吸引力，叫做表面张力。知识巩固：1、蛛网上的水珠为什么是球形？学生:表面张力会使液面收缩。补充——并使其收缩到最小。2、弯成弧形的棉线所受张力的方向怎样?垂直于液体表面的切线方向。3、液面对硬币的作用是否就是液体的表面张力？教师强调：表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜，液面对回形针的作用其实是这层膜对它有作用。4.为什么泡泡会变小然后破裂呢？液体表面有把自己的面积收缩到最小的趋势。肥皂泡的里外两个液面都在收缩，直到泡里面的气体压强使表面不能再缩小时才不再收缩，这时肥皂泡基本上呈球形。但是，肥皂水有重量，要往泡的下面流，结果上面变薄，强度变弱，气体从泡的薄弱部分冲出去，肥皂泡就破裂了。【课堂反馈】例1:以下关于液体的说法正确的是()A.非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体B.液体的物理性质一般表现为各向同性C.液体的密度总是小于固体的密度D.所有的金属在常温下都是固体答案:AB针对性训练1:关于液体，下列说法正确的是()A.液体的性质介于气体和固体之间，更接近气体B.液体表现出各向异性C.液体分子的热运动与固体类似，主要表现是在固定的平衡位置附近做微小振动D.液体的扩散比固体的扩散快答案:ACD解析:液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小些，物理性质为各向同性.例2:液晶既是液体，又是晶体，但与我们日常生活中所说的晶体又有所区别，以下关于液晶和晶体的说法正确的是()A.构成液晶的物质微粒只能在其各自的平衡位置两侧做微小振动B.物体处于固态时，分子排列整齐，而处于液晶态时，较松散C.二者都具备各向异性D.任何一种固体在一定条件下都可以出现液晶态答案:BC针对性训练2:关于液晶的下列说法中正确的是()A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶解析:液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不发光，B正确.答案:B例3:下列有关表面张力的说法中，正确的是()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:BCD针对性训练3:下列现象中，由表面张力引起的现象是()A.酒精和水混合后体积减小B.水银温度计中的水银柱的升或降C.荷叶上的水珠呈球形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解析:因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势，故选项C､D正确;酒精和水混合后体积减小，是由于分子间存在着空隙形成的，水银柱的升降是由于水银柱的热胀冷缩造成的.答案:CD【课后测评】1.关于液体和固体，下列说法正确的是()A.液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B.液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C.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答案:BCD2．如图中曲线为两根细棉线，将图示肥皂膜中a和b两部分膜刺破后，残缺部分的形状将会变为如图所示的那种情况（）答案:A3.下列有关液晶的一些性质的说法中，正确的是()A.液体分子的空间排列是稳定的B.液晶的光学性质随温度而变化C.液晶的光学性质随所加电场的变化而变化D.液晶的光学性质随所加压力的变化而变化解析:液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移动，故正确答案为B､C､D.答案:BCD4.液晶分子的排列说法正确的是()A.液晶分子排列接近于固体分子，排列相当整齐B.液晶分子排列接近于液体分子，排列相当整齐C.液晶分子排列松散，但又有一定取向D.液晶有各向异性解析:液晶的分子排列介于固体和液体之间，因此答案A､B错误，C､D正确.答案:CD5.在以下事例中，不能用液体表面张力来解释的是()A.草叶上的露珠呈圆球形B.油滴在水面上会形成一层油膜C.用湿布不易擦去玻璃上的灰尘D.油瓶外总是附有一层薄薄的油答案:B6.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:D7.液体表面张力产生的原因是：（C）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．由于受到指向液内的吸引力的作用8.关于液体表面的收缩趋势，正确的说法是：（C）A．因为液体表面分子分布比内部密，所以有收缩趋势B．液体表面分子分布和内部相同，所以有收缩趋势C．因为液体表面分子分布比内部稀，所以有收缩趋势D．液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液体表面有收缩趋势9.下列现象中哪个不是由表面引力引起的（A）A．使用钢笔难以在油纸上写字B．布伞有孔，但不漏水C．草叶上的露珠呈球形D．玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形10.关于液晶的以下说法正确的是()A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态B.因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色答案:CD11.下列叙述正确的是()A.棒状分子､碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态B.利用液晶在温度变化时由透明变混浊可制作电子表､计算器的显示器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解析:通常棒状分子､