资源简介

2.5液体 学案
【学习目标】
1.了解液体表面张力的概念和表面张力产生的原因,能够解释日常生活中表面张力现象
2.了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因和应用
3.了解液晶的特点及其应用
【学习重难点】
1、理解液体表面张力的概念。
2、会应用液体表面张力解释相关现象。
3、液体表面张力产生的原因。
【预习新知】
液体的表面张力
表面层：液体表面有一层跟 接触的薄层。在表面层，分子的距离r略 r0，分子间的作用力表现为 。
表面张力：由于表面层分子分布比较 ，分子间的作用力表现为相互 而使液体表面绷紧的力。
方向：和液面 ，垂直于液面上的各条分界线。
作用效果：使液面具有 的趋势。
浸润和不浸润
浸润和不浸润及毛细现象
浸润：一种液体会 某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润。
不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会 在固体的表面上，这种现象叫作不浸润。
3. 当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用 时，液体能够浸润固体。反之，液体则不浸润固体。
4. 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。毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差 。
液晶
液晶
1. 液晶的概念：液晶是介于 和 之间的一种物质状态。既具有液体的 ，又在一定程度上具有晶体分子的 排列的性质。
2. 构成液晶的分子大多为 状。
3. 液晶具有光学上的各向 。
【巩固训练】
1.在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况( )
A.仍然如图甲所示 B.只能如图乙中A所示
C.可能如图乙中C或D所示 D.可能如图乙中A或B所示
2.关于液体表面张力的描述正确的是( )
A.表面张力使得液体表面具有收缩的趋势
B.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C.表面张力的方向跟液面垂直
D.昆虫在表面张力的作用下停在水面上，本质就是受到了水的浮力
3.喷雾型防水剂的原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果.水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上.从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰.如图所示.下列说法正确的是( )
A.水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果，与重力无关
B.照片中的玻璃和水滴发生了浸润现象
C.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
D.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
4.规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，如图所示为一滴水滴在医用口罩内侧的示意图.以下说法正确的是( )
A.图中水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部密集
B.该口罩为不合格产品，其内侧材料对所有的液体都浸润
C.该口罩为合格产品，其内侧材料并非对所有的液体都不浸润
D.图中水滴附着层(即固液接触层)内水分子比水滴内部密集，因为附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力小
5.将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入水银中，正确的现象是( )
A. B. C. D.
6.如图所示，通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明，可以判断通电雾化玻璃中的液晶( )
A.是液态的晶体
B.具有光学性质的各向同性
C.不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过
D.通电时，入射光在通过液晶层后按原方向传播
7.关于下列各图所对应现象的描述，正确的是( )
A.图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用
B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故
C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯
D.图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
8.“挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用双手试图拧干，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。2022年3月23日，我国宇航员王亚平在空间站做了“液桥实验”，如图所示。关于这两个现象的描述不正确的是( )
A.在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾
B.干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
C.水对宇航员的手和液桥板都是浸润的
D.“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用
9.固、液、气是物质存在的常见三种状态，下列关于固体和液体的说法正确的是( )
A.天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶体
B.黄金可以做成各种不同造型的首饰，说明它有规则的几何外形，是单晶体
C.液体跟固体比具有很强的流动性，是因为液体分子间存在相互作用的斥力
D.玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是利用了熔化的玻璃在表面张力作用下收缩的性质
10.下列说法正确的是( )
A.不论是浸润的液体还是不浸润的液体都会产生毛细现象
B.物理性质表现为各向异性的固体一定为非晶体
C.第二类永动机不可制成是因为违背了能量守恒定律
D.温度升高，每个分子的动能都在增加
参考答案
1.答案：D
解析：容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力，液体仅受表面张力的作用，使其自由表面收缩到最小状态，呈球形.如果液体对容器是浸润的，那么将出现题图乙中B的情况；如果液体对容器是不浸润的，那么就出现题图乙中A的情况，故选项D正确，A、B、C错误.
2.答案：A
解析：表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故A正确；液体表面与气体接触，使得表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，存在表面张力，故B错误；表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面相切，而非与液面垂直，故C错误；昆虫在表面张力的作用下停在水面上，表面张力和水的浮力不是同一种性质的力，故D错误.
3.答案：C
解析：液体表面张力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈椭球形，A错误；照片中的玻璃和水滴不浸润，B错误；水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大，C正确；照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，D错误.
4.答案：C
解析：水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部稀疏，故A错误；由题图可知，水珠并没有浸润口罩内侧，因此是合格产品，浸润与不浸润现象是相对的，各种液体的密度、分子大小、分子间隙、分子间作用力大小等都各不相同，因此口罩内侧材料并不一定对所有的液体都不浸润，只要对水不浸润，就是合格产品，故B错误，C正确；水滴附着层(即固液接触层)内水分子比水滴内部稀疏，附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力大，因而使水滴表面紧绷而减小与口罩内侧固体材料的作用，故D错误.
5.答案：A
解析：若液体不浸润玻璃，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力小于液体分子之间的吸引力，所以在玻璃细管内会下降，并形成向上凸起的球面；若液体浸润玻璃，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力大于液体分子之间的吸引力，液体在玻璃细管内会上升，并形成向下凹陷的球面.玻璃管越细，液柱上升（或下降）越大，水银不浸润玻璃，液面会下降，A正确.
6.答案：D
解析：液态是介于晶体和液体之间的中间状态，既具有液体的流动性又具有晶体光学性质的各向异性，A、B错误.不通电时，即在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，入射光在液晶层发生了漫反射，穿过玻璃的光线少，所以像毛玻璃不透明；通电时，液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，入射光在通过液晶层后按原方向传播，C错误，D正确.
7.答案：B
解析：A.水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；
B.水银的表面张力比较大，同时水银和空气之间的相互作用力也比较小，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确；
C.当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，故C错误；
D.拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象减小水分蒸发，故D错误。故选B。
8.答案：A
解析：A.水能浸润毛巾，在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为重力的作用，故A错误，符合题意；
B.水是可以浸润毛巾的，毛巾中有很多的小缝隙，就相当于有很多的玻璃管，水会往毛巾缝隙扩散，干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象，故B正确，不符合题意；
C.浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时对该固体而言，该液体叫做浸润液体。水对宇航员的手和液桥板都是浸润的，故C正确，不符合题意；
D.“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故D正确，不符合题意。
故选A。
9.答案：D
解析：A.天然水晶是晶体，熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）是非晶体，故A错误；
B.黄金以及其他金属都是多晶体，故B错误；
C.液体相比固体具有流动性，是因为液体分子间的距离较大，分子间的引力更小，故C错误；
D.玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是因为熔化的玻璃，在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故D正确。
故选D。
10.答案：A
解析：A.产生毛细现象原因之一是由于附着层中分子的附着力与内聚力的作用，造成浸润或不浸润，因而使毛细管中的液面呈现弯月形。原因之二是由于存在表面张力，从而使弯曲液面产生附加压强。可见不论是浸润的液体还是不浸润的液体都会产生毛细现象，故A正确；
B.物理性质表现为各向异性的固体一定为单晶体，故B错误；
C.第二类永动机不可制成是因为违背了热力学第二定律，不违背能量守恒定律，故C错误；
D.温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都在增加，故D错误，故选A。

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