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[A级——基础达标练]
1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)
A．液体表面张力具有使其体积收缩到最小的趋势
B．液体表面层的分子分布比内部密
C．液体表面张力具有使其表面积收缩到最小的趋势
D．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
答案：C
2．(多选)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长期固定的平衡位置
D．液体分子间的相互作用可以忽略，故液体具有流动性
解析：选BC。液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子那样强，故B正确，A错误；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，但液体分子间的作用力不可以忽略，故C正确，D错误。
3．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
解析：选AC。把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面张力的作用，A正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水对油脂不浸润、水对玻璃浸润造成的，B错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是由于表面张力使水的表面积收缩到最小，C正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水与玻璃分子间引力的作用，D错误。
4．(多选)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是(　　)
解析：选AD。浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。
5．(多选)(2024·河北石家庄月考)如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\25W43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．水不浸润玻璃
B．水银不浸润玻璃
C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力为零
答案：BC
6．关于液晶，下列说法正确的是(　　)
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．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光
答案：C
7．(多选)在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的大头针，大头针漂浮在水面上，水也不会流出，下列说法正确的是(　　)
A．大头针填充了水内分子间的空隙
B．水分子进入了大头针内的空隙
C．水面凸起，也不流出，是表面张力作用的结果
D．水的表面张力竖直向上的合力等于大头针的重力
解析：选CD。水对涂有油的大头针是不浸润的，故水与大头针接触的表面具有收缩的趋势。随着水与大头针接触面积的增大，使得大头针附近的水面呈弯月形，大头针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用，如图：
由于表面张力的竖直分量可与大头针的重力保持平衡，故大头针可漂浮在水面上，故D正确，A、B错误；水面突出水也不会流出，是由表面张力使水面收缩导致的，C正确。
[B级——能力增分练]
8．以下现象中，与表面张力无关的是(　　)
A．处于完全失重状态的水银滴呈球形
B．某些小型昆虫可以在水面上行走
C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝
D．湿的衣服很难脱下来
解析：选D。处于完全失重状态下的水银滴在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；水在表面张力的作用下形成了一层水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大，与表面张力无关，故D符合题意。
9．(多选)液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层工作原理的说法不正确的是(　　)
A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
B．液晶的光学性质随温度的变化而变化
C．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
D．利用液晶对光具有各向异性的特点
解析：选AB。液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，A错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化工作的，C、D正确，B错误。
10．太空授课活动引人注目，航天员们通过实验，展示了失重环境下许多神奇现象，其中的“液桥”现象，让我们认识了表面张力的魅力。下面关于表面张力的说法正确的是(　　)
A．表面张力是液体内部分子间作用力引起的
B．表面张力能让液面具有收缩趋势，在太空失重环境下，液滴呈球形
C．表面张力方向与液体表面垂直且向上
D．表面张力是由液体表层分子间距离小于液体内部分子间距离，且小于分子平衡距离，表层液体分子作用力表现为斥力产生的
解析：选B。表面张力是由液体表层分子间距离大于液体内部分子间距离，且大于分子平衡距离，表层液体分子作用力表现为引力产生的，A、D错误；表面张力能让液面具有收缩趋势，在太空失重环境下，液滴呈球形，B正确；表面张力方向与液体表面相切，且与分界面垂直，C错误。
11．(2024·江苏扬州期末)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(　　)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23XS106.TIF" \* MERGEFORMATINET
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
解析：选D。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；水滴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，由于受重力作用，水滴呈扁平形。
12．中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓。”农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”。这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是(　　)
A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分
B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分
C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理
D．松土除了保墒、刈草外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理
解析：选A。松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水分蒸发，保存水分，B、C错误，A正确；松土除了保墒、刈草外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第5节　液　体
[学习目标]
1．掌握通过实验，观察液体的表面张力现象。
2．理解浸润和不浸润的概念，会分析其产生的原因。
3．学会用分子动理论解释毛细现象，理解液晶的微观结构。
INCLUDEPICTURE "知识梳理.TIF"
知识点1　液体的表面张力
1．表面层
(1)液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层。
(2)表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子力表现为引力。
2．表面张力
(1)液面各部分间相互吸引的力叫作表面张力。
(2)表面张力是表面层内分子力作用的结果。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。
知识点2　浸润和不浸润
1．定义：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润；一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，这种现象叫作不浸润。
2．附着层：当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。
3．毛细现象
(1)定义：浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，叫作毛细现象。
(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管内径的关系：毛细管内径越小，高度差越大。
[判一判]
1．(1)表面张力是分子力的宏观表现。(　　)
(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。(　　)
(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于液体表面张力的存在。(　　)
(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。(　　)
提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
知识点3　液晶
1．特点：液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。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。分子取向排列的液晶具有光学各向异性。
2．应用：手机屏幕、平板电视等。
[判一判]
2．(1)液晶的各种物质性质均表现为各向异性。(　　)
(2)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。(　　)
提示：(1)×　(2)×
INCLUDEPICTURE "基础自测.TIF"
1．(液体的表面张力)(多选)下列现象中，关于液体的表面张力说法正确的是(　　)
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水的表面张力作用的结果
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
解析：选ACD。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，A、C正确；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，故小木块浮在水面是浮力与重力平衡的结果，而非液体表面张力在起作用，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处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确。
2.(浸润和不浸润)(2024·江苏扬州期中)小明将某种材料制作的两端开口的洁净细管竖直插入水中，发现管内液面高于管外液面，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．水与该管的现象属于不浸润
B．水与该管的相互作用小于水分子间的相互作用
C．若换成内径更小的同种材料制作的细管，管中液面高度变小
D．不宜用该材料制作防水衣
答案：D
3．(毛细现象)(多选)下列现象中利用了毛细现象的是(　　)
A．用粉笔吸干纸上的墨汁
B．建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸
C．用棉线作酒精灯的灯芯
D．想保存地下的水分，把地面的土壤锄松
解析：选AC。粉笔和棉线内部有许多细小的孔道，起着毛细管的作用，A、C正确；砖的内部也有许多细小的孔道，会起到毛细管的作用，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以保持房屋干燥，B错误；土壤里面有很多毛细管，地下的水分可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，破坏这些土壤里的毛细管，D错误。
4．(液晶)关于液晶，以下说法正确的是(　　)
A．液晶表现各向同性的性质
B．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的状态
C．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏
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，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色
解析：选D。液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体的结构特征，液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A错误；液晶态不是在一定温度范围内才具有的状态，故B错误；液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，不是液晶在一定条件下发光，故C错误，D正确。
探究一　液体的表面张力
【问题导引】
如图甲所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是图乙中的哪一个？为什么？
提示：D。肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。
INCLUDEPICTURE "重难整合.TIF"
1．液体表面张力的形成
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏。
(2)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力。
(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。
2．表面张力及其作用
(1)表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示。
(2)表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。
(3)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。在体积相同的情况下，球形的表面积最小。
特别提醒：表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后rINCLUDEPICTURE "典例引领.TIF"
【例1】　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，线的形状将变成下列选项图中的(　　)
[解析]　由于液体表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，故C正确。
[答案]　C
【例2】　用纸折一只小船静放水面，在船尾P附近滴一滴洗洁精，小船会自动加速前进一小段距离，如图甲。现将两纸片a和b对称静放在水盆中的水面中心O两侧，如图乙。则下列说法正确的是(　　)
A．小船自动加速前进是因为加入洗洁精后表面张力变大了
B．小船自动加速前进是因为水的表面张力做功
C．若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会绕O点做匀速圆周运动
D．若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会立即向O点运动
[解析]　小船自动加速前进是因为滴一滴洗洁精会减小水的表面张力，与小船另一侧的水的表面张力不一样大，故小船会移动，水的表面张力做功，故A错误，B正确；若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会向远离O点的方向运动，故C、D错误。
[答案]　B
[针对训练1]　(多选)下列现象中，可用液体的表面张力解释的是(　　)
A．用细管蘸肥皂水，向空中吹出球形的肥皂泡
B．打湿的鞋不容易脱下来
C．熔融的玻璃可制成各种玻璃器皿
D．油在水面上会形成一层油膜
答案：AD
[针对训练2]　(多选)下列现象中，哪些是液体的表面张力造成的(　　)
A．两滴水银相接触，立即会合并到一起
B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形
C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿
D．木船漂浮在水面上
解析：选AB。用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，C错误；D项是浮力等于重力的结果，故A、B正确，D错误。
探究二　对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析
【问题导引】
1．把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水。为什么会出现上述不同的现象呢？
2．在日常生活中，如果认真观察的话，你会发现水中游禽会不时地用嘴抹擦身上羽毛，你知道为什么吗？
提示：1.水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃。
2．游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。
INCLUDEPICTURE "重难整合.TIF"
1．附着层内分子受力情况
液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。
2．浸润的成因
当固体分子吸引力大于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力。具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体。
3．不浸润的成因
当固体分子吸引力小于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力,具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。
4．毛细现象
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降。
(2)产生原因
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，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，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一向下的力，因而管内液面比管外低。
特别提醒：同一种固体，被有些液体浸润，不被有些液体浸润，同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡，水银不能浸润玻璃，但能浸润锌。
INCLUDEPICTURE "典例引领.TIF"
【例3】　(多选)(2024·河南南阳期末)如图甲所示，将内径不同，两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，可以观察到细玻璃管中液面的高度高于水面，内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中，如图乙所示，可以观察到笔芯中液面的高度低于水面，内径小的塑料笔芯中液面比水面低得更多。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23XS103.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．水能够浸润玻璃管和塑料笔芯
B．水不能够浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯
C．甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强
D．甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显
[解析]　水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故A、B错误；由于甲图中水能浸润玻璃管，故水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，故C正确；甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显，故D正确。
[答案]　CD
【例4】　某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是(　　)
[解析]　图A中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故A错误；图B中的液体与玻璃管外部表现为不浸润，而在管内部表现为浸润，这是相互矛盾的，故B错误；图C中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故C正确；图D中的液体与玻璃管表现为浸润，即附着层内分子间作用力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，此时液体表面张力会对管中的液体形成一个向上的拉力，则管内的液面会稍微高于管外的液面高度，故D错误。
[答案]　C
[针对训练3]　下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是(　　)
A．水是浸润液体，水银是不浸润液体
B．浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏
C．不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D．不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力
解析：选D。一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，B、C错误，D正确。
探究三　液　晶
INCLUDEPICTURE "重难整合.TIF"
1．液晶：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。这是介于液态和固态之间的一种中间态。
2．出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围内具有液晶态。
3．液晶的微观结构：不是所有物质都具有液晶态。通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。
4．应用
(1)液晶在目前最主要的应用方面是在显示器方面的应用,这是利用了液晶的多种光学效应。在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性。
(2)除用作显示器外，在生物医学、电子工业、航空工业等领域都有重要的应用。
(3)改变液晶光学性质的两种方法：一是外加电压，使液晶由透明态变为不透明态；二是改变温度，使液晶颜色改变。
INCLUDEPICTURE "典例引领.TIF"
【例5】　关于液晶的说法正确的是(　　)
A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序
D．液晶具有流动性，光学性质各向同性
[解析]　液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，故A正确；液晶既具有液体的流动性和连续性，又具有光学性质各向异性的特点，故分子的位置不是固定的，故B、C、D错误。
[答案]　A
[针对训练4]　(多选)关于液晶的叙述，下列说法正确的是(　　)
A．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一定呈液晶态
B．液晶可制作电子表、电子计算器的显示元件
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：选BCD。通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是任何时候都呈液晶态，A错误；由液晶的特性及用途知，B、C、D正确。
INCLUDEPICTURE"分层演练素养达标LLL.TIF"
[A级——基础达标练]
1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)
A．液体表面张力具有使其体积收缩到最小的趋势
B．液体表面层的分子分布比内部密
C．液体表面张力具有使其表面积收缩到最小的趋势
D．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
答案：C
2．(多选)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长期固定的平衡位置
D．液体分子间的相互作用可以忽略，故液体具有流动性
解析：选BC。液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子那样强，故B正确，A错误；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，但液体分子间的作用力不可以忽略，故C正确，D错误。
3．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
解析：选AC。把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面张力的作用，A正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水对油脂不浸润、水对玻璃浸润造成的，B错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是由于表面张力使水的表面积收缩到最小，C正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水与玻璃分子间引力的作用，D错误。
4．(多选)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是(　　)
解析：选AD。浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。
5．(多选)(2024·河北石家庄月考)如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\25W43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．水不浸润玻璃
B．水银不浸润玻璃
C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力为零
答案：BC
6．关于液晶，下列说法正确的是(　　)
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．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光
答案：C
7．(多选)在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的大头针，大头针漂浮在水面上，水也不会流出，下列说法正确的是(　　)
A．大头针填充了水内分子间的空隙
B．水分子进入了大头针内的空隙
C．水面凸起，也不流出，是表面张力作用的结果
D．水的表面张力竖直向上的合力等于大头针的重力
解析：选CD。水对涂有油的大头针是不浸润的，故水与大头针接触的表面具有收缩的趋势。随着水与大头针接触面积的增大，使得大头针附近的水面呈弯月形，大头针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用，如图：
由于表面张力的竖直分量可与大头针的重力保持平衡，故大头针可漂浮在水面上，故D正确，A、B错误；水面突出水也不会流出，是由表面张力使水面收缩导致的，C正确。
[B级——能力增分练]
8．以下现象中，与表面张力无关的是(　　)
A．处于完全失重状态的水银滴呈球形
B．某些小型昆虫可以在水面上行走
C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝
D．湿的衣服很难脱下来
解析：选D。处于完全失重状态下的水银滴在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；水在表面张力的作用下形成了一层水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大，与表面张力无关，故D符合题意。
9．(多选)液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层工作原理的说法不正确的是(　　)
A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
B．液晶的光学性质随温度的变化而变化
C．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
D．利用液晶对光具有各向异性的特点
解析：选AB。液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，A错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化工作的，C、D正确，B错误。
10．太空授课活动引人注目，航天员们通过实验，展示了失重环境下许多神奇现象，其中的“液桥”现象，让我们认识了表面张力的魅力。下面关于表面张力的说法正确的是(　　)
A．表面张力是液体内部分子间作用力引起的
B．表面张力能让液面具有收缩趋势，在太空失重环境下，液滴呈球形
C．表面张力方向与液体表面垂直且向上
D．表面张力是由液体表层分子间距离小于液体内部分子间距离，且小于分子平衡距离，表层液体分子作用力表现为斥力产生的
解析：选B。表面张力是由液体表层分子间距离大于液体内部分子间距离，且大于分子平衡距离，表层液体分子作用力表现为引力产生的，A、D错误；表面张力能让液面具有收缩趋势，在太空失重环境下，液滴呈球形，B正确；表面张力方向与液体表面相切，且与分界面垂直，C错误。
11．(2024·江苏扬州期末)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(　　)
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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
解析：选D。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；水滴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，由于受重力作用，水滴呈扁平形。
12．中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓。”农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”。这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是(　　)
A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分
B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分
C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理
D．松土除了保墒、刈草外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理
解析：选A。松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水分蒸发，保存水分，B、C错误，A正确；松土除了保墒、刈草外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误。
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第二章　气体、固体和液体
第5节　液　体
[学习目标]
1．掌握通过实验，观察液体的表面张力现象。
2．理解浸润和不浸润的概念，会分析其产生的原因。
3．学会用分子动理论解释毛细现象，理解液晶的微观结构。
知识点1　液体的表面张力
1．表面层
(1)液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层。
(2)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___力。
稀疏
大一些
引
2．表面张力
(1)液面各部分间相互______的力叫作表面张力。
(2)表面张力是表面层内分子力作用的结果。表面张力使液体表面具有______趋势，使液体表面积趋于______。
吸引
收缩
最小
知识点2　浸润和不浸润
1．定义：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作______；一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，这种现象叫作_________。
2．附着层：当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。
浸润
不浸润
3．毛细现象
(1)定义：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。
(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管内径的关系：毛细管内径______，高度差越大。
上升
下降
越小
[判一判]
1．(1)表面张力是分子力的宏观表现。(　　)
(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。(　　)
(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于液体表面张力的存在。(　　)
(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。(　　)
√
×
√
×
知识点3　液晶
1．特点：液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。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。分子取向排列的液晶具有光学各向异性。
2．应用：手机屏幕、平板电视等。
[判一判]
2．(1)液晶的各种物质性质均表现为各向异性。(　　)
(2)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。(　　)
×
×
1．(液体的表面张力)(多选)下列现象中，关于液体的表面张力说法正确的是(　　)
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水的表面张力作用的结果
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
√
√
√
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，A、C正确；
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，故小木块浮在水面是浮力与重力平衡的结果，而非液体表面张力在起作用，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处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确。
2.(浸润和不浸润)(2024·江苏扬州期中)小明将某种材料制作的两端开口的洁净细管竖直插入水中，发现管内液面高于管外液面，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．水与该管的现象属于不浸润
B．水与该管的相互作用小于水分子间的相互作用
C．若换成内径更小的同种材料制作的细管，管中液面高度变小
D．不宜用该材料制作防水衣
√
3．(毛细现象)(多选)下列现象中利用了毛细现象的是(　　)
A．用粉笔吸干纸上的墨汁
B．建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸
C．用棉线作酒精灯的灯芯
D．想保存地下的水分，把地面的土壤锄松
√
√
解析：粉笔和棉线内部有许多细小的孔道，起着毛细管的作用，A、C正确；
砖的内部也有许多细小的孔道，会起到毛细管的作用，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以保持房屋干燥，B错误；
土壤里面有很多毛细管，地下的水分可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，破坏这些土壤里的毛细管，D错误。
4．(液晶)关于液晶，以下说法正确的是(　　)
A．液晶表现各向同性的性质
B．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的状态
C．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏
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,液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色
√
解析：液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体的结构特征，液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A错误；
液晶态不是在一定温度范围内才具有的状态，故B错误；
液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，不是液晶在一定条件下发光,故C错误，D正确。
探究一　液体的表面张力
【问题导引】
如图甲所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是图乙中的哪一个？为什么？
√
提示：肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。
1．液体表面张力的形成
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象,液体表面分子分布比内部分子稀疏。
(2)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力。
(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。
2．表面张力及其作用
(1)表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线，如图所示。
(2)表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。
(3)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。在体积相同的情况下，球形的表面积最小。
特别提醒：表面张力使液面有收缩的趋势,故往往会误认为收缩后r【例1】　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，线的形状将变成下列选项图中的(　　)
√
[解析]　由于液体表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，故C正确。
【例2】　用纸折一只小船静放在水面，在船尾P附近滴一滴洗洁精，小船会自动加速前进一小段距离，如图甲。现将两纸片a和b对称静放在水盆中的水面中心O两侧，如图乙。则下列说法正确的是(　　)
A．小船自动加速前进是因为加入洗洁精后表面张力变大了
B．小船自动加速前进是因为水的表面张力做功
C．若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会绕O点做匀速圆周运动
D．若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会立即向O点运动
√
[解析]　小船自动加速前进是因为滴一滴洗洁精会减小水的表面张力，与小船另一侧的水的表面张力不一样大，故小船会移动，水的表面张力做功，故A错误，B正确；
若在O处滴入少量洗洁精，纸片a和b会向远离O点的方向运动，故C、D错误。
[针对训练1]　(多选)下列现象中，可用液体的表面张力解释的是(　　)
A．用细管蘸肥皂水，向空中吹出球形的肥皂泡
B．打湿的鞋不容易脱下来
C．熔融的玻璃可制成各种玻璃器皿
D．油在水面上会形成一层油膜
√
√
解析：表面张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，不是使其体积收缩到最小的趋势，A错误，C正确；
液体表面张力的存在，使表面层分子的分布比内部要疏，B错误；
液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，D错误。
[针对训练2]　(多选)下列现象中，哪些是液体的表面张力造成的(　　)
A．两滴水银相接触，立即会合并到一起
B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形
C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿
D．木船漂浮在水面上
解析：用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，C错误；
D项是浮力等于重力的结果，故A、B正确，D错误。
√
√
探究二　对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析
【问题导引】
1．把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水。为什么会出现上述不同的现象呢？
2．在日常生活中，如果认真观察的话，你会发现水中游禽会不时地用嘴抹擦身上羽毛，你知道为什么吗？
提示：1.水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃。
2．游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。
1．附着层内分子受力情况
液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。
2．浸润的成因
当固体分子吸引力大于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体。
3．不浸润的成因
当固体分子吸引力小于液体内部分子吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力, 具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。
4．毛细现象
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降。
(2)产生原因
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，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，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一向下的力，因而管内液面比管外低。
特别提醒：同一种固体，被有些液体浸润，不被有些液体浸润，同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡，水银不能浸润玻璃，但能浸润锌。
【例3】　(多选)(2024·河南南阳期末)如图甲所示，将内径不同，两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，可以观察到细玻璃管中液面的高度高于水面，内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中，如图乙所示，可以观察到笔芯中液面的高度低于水面，内径小的塑料笔芯中液面比水面低得更多。下列说法正确的是(　　)
A．水能够浸润玻璃管和塑料笔芯
B．水不能够浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯
C．甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强
D．甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显
√
√
[解析]　水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故A、B错误；
由于甲图中水能浸润玻璃管，故水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，故C正确；
甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显，故D正确。
【例4】　某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是(　　)
√
[解析]　图A中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故A错误；图B中的液体与玻璃管外部表现为不浸润，而在管内部表现为浸润，这是相互矛盾的，故B错误；图C中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故C正确；图D中的液体与玻璃管表现为浸润，即附着层内分子间作用力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，此时液体表面张力会对管中的液体形成一个向上的拉力，则管内的液面会稍微高于管外的液面高度，故D错误。
[针对训练3]　下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是(　　)
A．水是浸润液体，水银是不浸润液体
B．浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏
C．不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D．不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力
√
解析：一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；
在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，B、C错误，D正确。
探究三　液　晶
1．液晶：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。这是介于液态和固态之间的一种中间态。
2．出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围内具有液晶态。
3．液晶的微观结构：不是所有物质都具有液晶态。通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。
4．应用
(1)液晶在目前最主要的应用方面是在显示器方面的应用,这是利用了液晶的多种光学效应。在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性。
(2)除用作显示器外，在生物医学、电子工业、航空工业等领域都有重要的应用。
(3)改变液晶光学性质的两种方法：一是外加电压，使液晶由透明态变为不透明态；二是改变温度，使液晶颜色改变。
【例5】　关于液晶的说法正确的是(　　)
A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序
D．液晶具有流动性，光学性质各向同性
√
[解析]　液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，故A正确；
液晶既具有液体的流动性和连续性，又具有光学性质各向异性的特点，故分子的位置不是固定的，故B、C、D错误。
[针对训练4]　(多选)关于液晶的叙述，下列说法正确的是(　　)
A．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一定呈液晶态
B．液晶可制作电子表、电子计算器的显示元件
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、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是任何时候都呈液晶态，A错误；
由液晶的特性及用途知，B、C、D正确。

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