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2.5 液体
人教版（2019）物理选择性必修第三册 第二章
气体、固体和液体
1.了解液体的表面张力现象,能解释液体表面张力产生的原因。
2.了解液体的微观结构,了解浸润和不浸润现象及毛细现象,了解毛细现象的产生原因。
3.了解液晶的特点及其应用。
4.思维导图
学习目标
问题？
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？
我们发现; 吹出的泡泡，叶面上的露珠呈球形……这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。
液体的微观结构
液体分子间距离比气体分子间距离大得多,跟非晶体的微观结构非常相似
液体的性质：
不容易压缩，具有流动性，比固体的扩散速度快等
将铅块、铁块等体积小、重量大的物体放在大块的沥青上，静置于温暖的地方，过一两个月后观察发生的变化.
铅块，铁块等会陷入沥青里面
想一想：
为什么膜会被拉得很大而不破裂？
为什么这只蜥蜴能在水上行走？
为什么叶面上的露珠总是球形的
为什么吹出的肥皂泡是球形？
猜想：液体表面具有收缩的趋势
【实验验证】
思考：为什么液体表面具有收缩的趋势呢？
表面层分子比较稀疏，分子间距r>r0
r>r0分子间作用力表现为引力。
1、液体的表面层特点
线两侧液体之间的作用力为引力
液体的表面张力
使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小
一、液体的表面张力
（1）产生：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力，宏观表 现为液体表面张力。
（2）定义：液体表面层相邻部分之间的吸引力。
（3）方向：平行于液面（与液面相切）。
（4）效果：使液面张紧并收缩。
1
2
M
N
F21
F12
液体表面
由于是任意画的，所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在。
一、液体的表面张力
3、液体表面张力的作用效果
表面张力会使液面收缩
表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。
周长相同时，圆面积最大。
一、液体的表面张力
1、还记得《普通高中教科书物理必修第一册》中展示的“太空授课”画面吗？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。
现象：洁净的玻璃板上这滴水散开，石蜡的则是滚来滚去。
表明：水可以润湿玻璃，但不能润湿蜡。
实验：先后向一块洁净的璃板上和一块涂了蜡的玻璃上滴一滴水，晃动玻璃板，观察现象
二、浸润和不浸润
①一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面，这种现象叫浸润。
水能浸润玻璃
水不浸润石蜡
②一种液体不会润湿某种固体也不会附着在固体表面，这种现象叫不浸润。
二、浸润和不浸润
③浸润和不浸润是一组相对的概念。
一般来说，化学性质相近的液体和固体之间可以浸润。而性质相差较大的就不浸润。
一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关。
水浸润玻璃，不浸润石蜡
水银浸润铅，不浸润玻璃
二、浸润和不浸润
④浸润和不浸润的区别
玻璃试管中的凹水面
玻璃试管中的凸水银面
二、浸润和不浸润
实 验
将内径不同、两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，观察细玻璃管中液面的高度;再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中，观察笔芯中液面的高度。
观察毛细现象
实验结果表明，洁净细玻璃管内的液面比水面高;塑料笔芯内的液面比水面低。管的内径越小，上述现象就越明显。
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，叫做毛细现象。能发生毛细现象的细管，叫做毛细管。
水浸润玻璃
mg
液面稳定在一定的高度
mg=F合
土壤里有很多毛细管
破坏毛细管→保持水分
毛细现象的应用
液晶在现代生活中扮演者重要角色。
电子手表、笔记本电脑、液晶电视、可视电话……
讨论：为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶到底是什么物质？
三、液晶
液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子。由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。
液晶态是介于固态和液态之间的中间态。
固体
液晶
液态
三、液晶
1、定义
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。
固体
液晶
液态
三、液晶
2、液晶的物理性质
①具有液体的流动性
②具有晶体的光学各向异性
③液晶的物理性质很容易在外界条件(如电场、压力、光照、温度)的影响下发生改变
④液晶的外形特征：液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子
⑤液晶的排列特点：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
三、液晶
一、液体的表面张力
液面各部分间的相互吸引力
1.表面张力：
2.作用点：在液面断裂处或边缘。
4.作用效果：使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。
3.方向:沿着液面。
二、浸润和不浸润
1.一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面，这种现象叫浸润。
2.一种液体不会润湿某种固体也不会附着在固体表面，这种现象叫不浸润。
4.浸润与不浸润两种现象的判断：向上弯的是浸润，向下弯的是不浸润。
3.一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系。
课堂小结
5.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，叫做毛细现象。
6.能够发生毛细现象的管叫做毛细管。
三、液晶
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。
1．关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（　　）
A．露珠呈球形只是因为重力的作用
B．露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用
C．重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力
D．露珠呈球形是因为重力和表面张力同时作用的结果
B
课堂练习
2．如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。下列说法正确的是（ ）
A．水与甲管的现象叫做浸润，水与乙管的现象叫做不浸润
B．与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力
C．两图现象均是毛细现象
D．用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好
C
3．“新冠肺炎”的预防离不开口罩，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，一滴水滴在某一次性防护口罩内侧如图所示，下列正确的是（　　）
A．图中的口罩为不合格产品
B．图中水滴表面层内分子比水滴的内部密集
C．用该口罩内侧材料做成容器装水，液面为凸液面
D．水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里
C
4．下列说法正确的是（　　）
A．液晶是一种晶体
B．所有的晶体都表现为各向异性
C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0
D．毛细管越细，产生的毛细现象就越显著
D
5．下述说法正确的是（　　 ）
A．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用力表现为引力
B．浸润液体和不浸润液体在毛细管中都上升
C．浸润现象中，附着层的液体分子分布比液体内部密集
D．不浸润现象中，附着层力的分子分布比液体内部稀疏
ACD
6．下列说法正确的是（ ）
A．液晶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
B．浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润
C．浸润液体在细管中下降的现象，以及不浸润液体在细管内上升的现象，称为毛细现象
D．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
E．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
ABE
7．以下对固体、液体的描述，正确的是（　　）
A．晶体有确定的熔点以及各向异性的特点
B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有的物质还可能形成不同的晶体
C．液体的表面张力是由于液体表面层分子密度比较密集，分子间的作用力表现为斥力的缘故
D．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
BD
8．下列现象是由于液体的表面张力而引起的是（　　 ）
A．液体与固体、气体不同，它在不同容器内，尽管形状不同，但体积相同
B．两滴水银相互接触，立即合并成一滴
C．新的棉织品水洗后都要缩水
D．小昆虫能在水面上自由走动
BCD
9.戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是（　　）
A．照片中的口罩一定为不合格产品
B．照片中附着层内分子比水的内部稀疏
C．照片中水滴表面分子比水的内部密集
D．水对所有材料都是不浸润的
B
10.下列关于毛细现象说法不正确的是（ 　　）
A．砖块吸水是毛细现象
B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润
C．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降
D．自来水笔从墨水瓶里把墨水吸进笔中是毛细现象
D
11.下列现象中，哪些是毛细现象（　　）
A．粉笔把纸上的墨水吸干
B．托里拆利实验管内的水银面高于管外的水银面
C．用较细的吸管喝饮料
D．硬币浮在水面上
A
12.关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是（　　）
A．水银是浸润液体，水是不浸润液体
B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升
C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象
D．两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同
B
13.关于液晶，下列说法中正确的是（　　）
A．液晶是液体和晶体的混合物
B．所有物质都具有液晶态
C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光
D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D
课后作业
课本练习与应用
谢谢聆听

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