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在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中，比一比看谁放入的曲别针数量最多，而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗？
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第5节 液体
[科学探究]观察肥皂膜和棉线的变化
学习任务一
学习任务一 液体的表面张力
[物理观念]阅读教材“液体的表面张力”相关内容,完成下列填空:
(1)表面层:液体跟气体接触表面存在一个薄层,叫作表面层.如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.表面层特点:由于蒸发,表面层里的分子比液体内部　　　　,分子间的距离比液体内部　　　,分子力表现为　　　　.
(2)表面张力:液体表面存在的使　　　　　　　　的相互吸引力叫作表面张力.
(3)表面张力是表面层内　　　　　作用的结果.表面张力使液体表面具有　　　　　　,使液体表面积趋于　　　　.
学习任务一
学习任务一 液体的表面张力
稀疏
大
引力
液体表面绷紧
分子力
收缩趋势
最小
[科学论证]
学习任务一
学习任务一 液体的表面张力
表面层分子间距比较稀疏，分子间距r>r0
在表面层，分子间的作用表现为引力。使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。
1、液体的表面层特点
由于蒸发现象，液体跟气体接触的表面有一薄层，叫做表面层
[科学论证]
学习任务一
学习任务一 液体的表面张力
线两侧液体之间的作用力为引力，合成为液体的表面张力
①
②
在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分
2、表面张力：液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力
表面张力会使液面收缩， 使其收缩到表面积最小。
在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，故表面张力要使液滴收缩成球形。（周长相同时，圆面积最大）
[物理观念]
学习任务一
学习任务一 液体的表面张力
在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗？
表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。
但由于重力作用，液滴会呈扁平球，因液滴越小，重力的影响越小，故液滴越小，形状就越接近球形。
2、为什么那么多曲别针沉入杯中水却还没溢出？为什么水黾可以停在水面上？
表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的薄膜。
薄膜对水黾的作用力使其停在水面上
薄膜有收缩的趋势，“包裹”着水杯的杯口。
思考与讨论
例1 [2023·大庆一中月考] 如图所示,金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使框架布满肥皂膜,然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破,线的形状将变成图中的(　)
学习任务一
C
[解析]由于液体表面张力的作用,液体表面有收缩的趋势,故C正确.
变式1 (多选)[2023·格致中学月考] 如图所示,下列说法中正确的有( 　)
A.甲图中露珠呈球形,这是地球引力作用的结果
B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,产生表面张力
C.丙图中水黾可以停在水面上,是由于水的浮力作用
D.丁图中液体表面张力方向与液面平行
学习任务一
BD
【要点总结】
1.液体的性质
(1)具有一定的体积,不易被压缩.
(2)没有一定的形状,具有流动性.
(3)在物理性质上表现为各向同性.
2.液体的微观结构的特点
(1)液体中的分子跟固体一样是密集排列在一起的,分子间距比固体稍大.
(2)液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力要小.
(3)液体分子的热运动的特点表现为振动与移动相结合.
(4)非晶体的微观结构跟液体非常相似.
学习任务一
3.液体的表面张力
(1)表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现.由于表面层内分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,作用是使液体表面绷紧.
(2)方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示.
(3)作用效果:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小.
学习任务一
[科学探究]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
[科学探究]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润.如：水浸润玻璃.
某种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润.如：水银不浸润玻璃.
玻璃试管中的水面
玻璃试管中的水银面
[物理观念]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
浸润现象的微观解释
液体与固体接触的位置形成一个液体薄层，叫附着层.附着层中的液体分子同时受到固体分子的吸引力和液体分子的吸引力。
浸润不和浸润，是由固体分子和液体分子对附着层内液体分子的吸引力不同引起的。
附着层
附着层
固
体
液体
固
体
液体
[物理观念]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
浸润现象的微观解释
附着层
附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜
固体分子的吸引力大于液体内部分子的吸引
附着层内液体液体分子靠近固体分子
固体
液体
[物理观念]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
浸润现象的微观解释
附着层
附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜
固体分子的吸引力小于液体内部分子的吸引
固体
液体
附着层内液体液体分子远离固体分子
[实验探究]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
毛细现象
[科学论证]
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
毛细现象的解释
液体浸润管壁，液体边缘部分的表面张力如图，表面张力使管中的液体上升，当液体的重力跟表面张力相等时，液面稳定。
mg
液面稳定在一定的高度
mg=F合
能够发生毛细现象的管叫做毛细管。(不一定是直的)
管子越细，液柱上升的越高。
即：毛细管内径越小，高度差越大。
[物理观念]毛细现象的应用
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
土壤里有很多毛细管
破坏毛细管→保持水分
[物理观念]毛细现象的应用
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务二
例2 (多选)浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的,下列判断正确的是 ( 　)　　　　　　　　　　　　　　
A.水银滴在玻璃上呈球形,说明水银是不浸润液体
B.细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动,形成毛细现象
C.容器中的液体与器壁接触的位置如果向下凹,是一种不浸润现象
D.浸润和不浸润是分子力作用的表现
学习任务二
BD
学习任务二
[解析]浸润与不浸润是相对的,水银对玻璃不是浸润液体,对铅是浸润液体,故A错误;
细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动,形成毛细现象,故B正确;
在容器中,如果液体能够浸润器壁,液面呈凹形,故C错误;
当液体和固体间的作用力大于液体分子间的作用力时表现出液体浸润固体,反之表现出不浸润,所以浸润和不浸润都是分子力作用的表现,D正确.
变式2 (多选)[2023·启东中学月考] 液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对此有下列几种解释,正确的是 ( 　)
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
C.液体在器壁Ⅰ内的高度变高
D.液体在器壁Ⅱ内的高度变高
学习任务二
ABC
学习任务二
[解析]液体表面具有收缩的趋势,即液体表面表现为张力,液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,密度较小,且液面分子间表现为引力,故表面层Ⅰ、Ⅱ内分子的分布比液体内部疏,故A、B正确;
液体表现为浸润,在器壁Ⅰ内的高度变高,故C正确;
液体表现为不浸润,在器壁Ⅱ内的高度变低,故D错误.
[物理观念]液晶显示的原理
学习任务三 液晶
学习任务三
[物理观念]液晶显示的原理
学习任务三 液晶
学习任务三
扭曲持列的液晶分子具有旋光性，即光的偏振方向沿液晶的排列方向被转。
例3 [2023·杭二中月考] 图中属于液晶分子示意图的是 (　)
学习任务三
B
学习任务三
[解析]液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,图A、C中,分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列特点,故A、C错误;
图B中,分子排列比较整齐,但从另一个方向看却是无序的,符合液晶分子的排列特点,故B正确.
图D中,分子排列完全是无序的,不符合液晶分子的排列特点,故D错误.
【要点总结】
1.液晶态是介于固态和液态之间的中间态,既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列.
2.液晶分子的排列特点:从某个方向上看液晶分子排列比较整齐,但从另一个方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的.
3.液晶具有光学上的各向异性,液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
4.液晶的应用
(1)液晶显示器.
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度.
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用.
学习任务三
课堂小结
液体
浸润
不浸润
毛细现象
液体附着在固体
液面附着在固体
表面层
表面张力
液晶
第四态
流动性
各向异性
液体特性
晶体特性
课后习题
1.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝（图2.5-12）。这是什么缘故？
1.由于玻璃熔化变成液体后，其表面受到表面张力的作用，使表面收缩，从而玻璃管的尖端变钝。
课后习题
2.在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银滴呈扁平形（图2.5-13）。那么，在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈什么形状？
2.呈标准的球形。
提示：在处于失重状态的宇宙飞船中，水银的表面层在表面张力的作用下会收缩到表面积最小，由于消除了重力的影响，所以呈标准的球形。
课后习题
3.把一枚缝衣针在手上蹭一蹭，然后放到一张餐巾纸上。用手把餐巾纸轻放在水面上。餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面。把针按入水下，针就不再浮起。做这个实验，并解释上述现象。
3.由于水对餐巾纸是浸润的，并且餐巾纸里面有很多毛细管，当把餐巾纸轻放在水面上时，水分会随着餐巾纸上的毛细管上升到餐巾纸上，这样餐巾纸浸湿后会下沉。
由于缝衣针的表面有油脂，不能被水浸润，当餐巾纸吸水下沉后，缝衣针被放在水面上，它把水面压弯，但仍处在水的表面层之上。而水面的表面张力为缝衣针提供了一个向上的合力，与针所受的重力平衡，使针可以浮在水面上。
把针按入水下，由于水中表面张力消失，针所受的浮力小于它所受的重力，故针就不再浮起。
课后习题
4.要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹？
4.放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸走。
课后习题
5.若你和家人要外出度假一段时间，家里的盆栽又需要时常浇少量的水。你能否利用毛细现象设计一种自动浇水装置呢？请绘制一个设计图。
课后习题
6.在一次小发明讨论会上，某同学有一个创意。他发现厨房碗柜里酱油瓶的下面总是有黑乎乎的酱油痕迹，这是由于每次倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流淌下来并渗透所造成的。他想，只要选择恰当的材料做酱油瓶的瓶口，就能保持瓶子清洁。于是，他把酱油分别滴在不同的材料上进行实验。请观察图2.5-14，为实现上述目的，你认为应该选择哪一种材料？请解释这项创意的道理。
6.应该选用黄色材料，因为酱油不浸润这种材料。

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