资源简介

5　液体
学习任务一　液体的表面张力
　　　　　 　　　　　 　　　　　
[教材链接] 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　　　　.
例1 [2024·北京八中月考] 用一段金属丝做成环状,把棉线的两端松弛地系在环的两点上,然后把环浸入肥皂水中,再拿出来使环上形成肥皂膜,如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜,则如图甲、乙、丙所示三个图中,可能的是图 (　)
A.甲、乙、丙 B.甲、乙
C.乙、丙 D.甲、丙
[反思感悟]

变式1 (多选)[2024·广东深圳中学月考] 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
[反思感悟]


【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.
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.
学习任务二　浸润和不浸润
[教材链接] 阅读教材“浸润和不浸润”相关内容,完成下列填空:
(1)浸润:一种液体会润湿某种固体并　　　　在固体的表面上,这种现象叫作浸润.
(2)不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会　　　　在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润.
(3)毛细现象:浸润液体在细管中　　　　的现象,以及不浸润液体在细管中　　　　的现象,叫作毛细现象.在液体和毛细管材料一定的情况下,管的内径　　　　,毛细现象越明显.
例2 [2024·天津一中月考] 如图所示,水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,附着在玻璃上;在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层.下列说法正确的是(　)
A.水浸润石蜡
B.玻璃面上的水没有表面张力
C.蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力
D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
[反思感悟]

变式2 (多选)[2024·湖北黄冈中学月考] 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
[反思感悟]


【要点总结】
1.浸润和不浸润的成因:当液体和与之接触的固体间的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体;反之,液体不浸润固体.
2.浸润与不浸润的相对性:一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关.例如,水银不浸润玻璃,但浸润铅;水不浸润油脂,但浸润玻璃.
3.毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系.
如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,因为液体的表面张力的作用,液体会受到向上的作用力,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,表面张力的作用使液体受到向下的力,因而管内液面比管外低.
学习任务三　液晶
[教材链接] 阅读教材“液晶”相关内容,完成下列填空:
(1)概念:有些化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,处于这种状态的化合物叫作液晶.
(2)特点
①液晶具有液体的　　　　　.
②液晶具有晶体的光学　　　　　　.
③液晶的　　　　　　很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度)下发生改变.
例3 [2024·山西大同一中月考] 图中属于液晶分子示意图的是 (　)
[反思感悟]

【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.
1.(液体的表面张力)(多选)下列说法正确的是(　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
2.(液体的表面张力)[2024·湖南雅礼中学月考] 如图所示,铁丝环上布满肥皂液的薄膜,系在环上的棉线呈现松弛状态,细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能正确的是 (　)
A.① B.②
C.③ D.④
3.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)下列说法中不正确的是 (　)
A.浸润液体在细管里能上升
B.不浸润液体在细管里能下降
C.建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增加毛细现象,使地下水容易上升
D.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,以减少毛细现象的发生
4.(液晶)[2024·河北石家庄期末] 如图为某种液晶材料在不同条件下的分子排列示意图,下列说法不正确的是 (　)
A.图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态,分子取向有序,分子的重心位置也有序
B.图乙是液晶态,分子在某些方向的排列比较整齐,具有各向异性
C.图丙是液晶态,分子进入无序状态,具有液体的流动性
D.液晶态既有液体的流动性,又具有晶体的各向异性
5.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中,你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升.试解释这一现象.改变两根筷子之间的距离,你又会有什么发现
5　液体
[教材链接] (1)稀疏　大　引力　(2)液体表面绷紧　(3)分子力　收缩趋势　最小
例1　B　[解析] 先把棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂液里浸一下,使环上布满肥皂液薄膜.膜中分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,所以产生收缩效果.故甲、乙是可能的,丙是不可能的,故选B.
变式1　BD　[解析] 甲图中露珠呈球形,这是液体表面张力作用的结果,故A错误;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,分子力表现为引力,从而产生表面张力,故B正确;丙图中水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力作用,故C错误;表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,故D正确.
[教材链接] (1)附着　(2)附着　(3)上升　下降　越小
例2　D　[解析] 水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,是浸润现象,说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强,玻璃面上的水存在表面张力,在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层,是不浸润现象,水在蜡面上不浸润,则水分子间表现为引力.故选D.
变式2　ABC　[解析] 液体表面具有收缩的趋势,其原因是在液体表面层内分子的分布比较稀疏,分子间作用力表现为引力,在液体内部分子的分布比较密集,分子间作用力表现为斥力,故表面层Ⅰ、Ⅱ内分子的分布比液体内部稀疏,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.
[教材链接] (2)①流动性　②各向异性　③某些物理性质
例3　B　[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.
随堂巩固
1.AD　[解析] 仔细观察可以发现,小昆虫在水面上“站定”或行进过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样,故选项A正确,选项C错误;小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非表面张力在起作用,故选项B错误;喷泉喷到空中的水分散时,每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水近似处于完全失重状态,因而形成球状水珠(体积一定的情况下球形的表面积最小,表面张力的作用使液体表面积有收缩到最小的趋势),故选项D正确.
2.A　[解析] 作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力.它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一层薄膜,叫作表面层,表面层里的分子比液体里的分子稀疏,分子间距离比液体内部大一些,分子间的相互作用力表现为引力.所以由于薄膜分子间的相互作用力表现为引力,使右侧薄膜产生收缩效果,则细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能是①.故选A.
3.C　[解析] 浸润液体在管内液面呈凹形,液体的表面张力形成向上的拉力,因而浸润液体在管内上升;不浸润液体在管内液面呈凸形,液体的表面张力形成向下的拉力,因而不浸润液体在管内下降,A、B正确;在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,是因为水对油和沥青不浸润,会阻止地下水上升,C错误.土壤里有很多的毛细管,地下水可以沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些毛细管,以减少毛细现象的发生,D正确.
4.C　[解析] 图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态,分子取向有序,分子的重心位置也有序,故A项正确,不符合题意;当温度升高时,晶体中分子的热运动增强,使分子重心位置的有序性消失,转为液晶态,分子排列情况如图乙所示,液晶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的性质,表现出各向异性,故B、D正确,不符合题意;当温度进一步升高时,分子取向有序性也消失,完全进入无序的状态,变成液态,如图丙所示,故C项错误,符合题意.
5.因水和筷子是浸润的,当两根筷子之间的距离很小时,由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升,并且距离越小,水面升高的高度越大.

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