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(共44张PPT)
[学习目标]
1.知道液体的表面张力现象，了解液体的微观结构，会解释液体表面张力产生的原因。
2.了解浸润和不浸润现象，理解毛细现象产生的原因。
1.表面张力
(1)定义：液体表面存在的______叫作表面张力。
(2)作用效果：表面张力使液面具有收缩的趋势，使液面的表面积趋向____。体积一定的物体，当其形状为_____时，表面积最小。
2.液体表面张力的微观解释
(1)形成原因：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作______。表面层里的分子比液体内部____些。在液体内部，分子间距离____平衡时的距离r0；表面层里的分子间距r略____r0，分子间的作用力表现为____。
收缩力
最小
球形
表面层
稀疏
接近
大于
引力
(2)方向特点：表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界面____。如图所示，在液面上任意画一条分界线，则分界线两侧的分子之间就存在着相互作用的____力，宏观表现就是液体的表面张力。
垂直
3.影响因素：表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。
吸引
[思考探究]
如图所示，水鸭子、水黾、硬币都能浮在水面上不下沉，它们浮在水面上的原理相同吗？
提示　不同。水鸭子浮在水面上不下沉是水的浮力与重力平衡的结果；水黾、硬币能浮在水面上不下沉是液体表面张力、浮力与重力平衡的结果。
[例1]　(多选)关于下列各图的说法正确的有(　　)
BD
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相切
解析　题图甲中露珠呈球形，这是液体表面张力作用的结果，A错误；题图乙中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子间作用力表现为引力，从而产生表面张力，B正确；题图丙中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力的作用，C错误；表面张力产生在液体表面层，它的方向与液面相切，且与分界面垂直，D正确。
[总结提升]
表面张力的特点
(1)表面张力是液体的分子间作用力的宏观表现。
(2)大小：由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素来决定。
(3)方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。
(4)作用效果：表面张力使液体表面具有收缩的趋势，而且使液体表面积趋于最小。
[例2]　(2025·四川遂宁高二期末)天宫二号太空授课引人注目，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(　　)
B
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.表面张力是由于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而产生
解析　表面张力是由于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而产生的，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垂直且向下，C错误。
1.浸润和不浸润
(1)浸润：液体会____固体并____在固体表面的现象叫作浸润。
(2)不浸润：液体____润湿固体，也____附着在固体表面的现象叫作不浸润。
(3)浸润和不浸润的区别：液体放在玻璃容器中，液面与器壁接触的位置是____的，浸润液体向___弯，不浸润液体向___弯。
润湿
附着
不会
不会
弯曲
上
下
2.浸润和不浸润现象的成因分析
(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间作用力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子间作用力表现为斥力，具有扩张的趋势，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间作用力时，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。
3.毛细现象
(1)概念：浸润液体在细管中____，不浸润液体在细管中____的现象。
(2)特点：管的内径越____，毛细现象越明显。
(3)毛细现象的形成原因
上升
毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，浸润液体在细管中的液面是凹形的，边缘处的液体分子受到管壁分子的作用力方向如图所示，它们的合力使管中液体向上运动。当管中液体上升到一定高度，液柱所受重力与这个合力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。同理也可以解释不浸润液体在细管内下降的现象。
下降
小
[易错辨析]
(1)同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的。( )
(2)液体与器壁接触位置的液面可能是弯曲的，也可能是平面的。( )
(3)毛细现象与浸润或不浸润都无关。( )
(4)液体在细管中的液面都是凹形的。( )
√
×
×
×
[例3]　对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是(　　)
B
①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏　
②Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密　
③Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密　
④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏
A.只有①对 B.只有①③④对
C.只有③④对 D.全对
解析　由于液体内部分子力约为零，因此当附着层分子比内部疏时，分子力表现为引力，当附着层分子比内部密时，分子力表现为斥力。浸润的情况下，液体会沿着管壁上升，这是由于附着层内分子比液体内部密，分子相互排斥，同时表面层内分子比液体内部疏，分子相互吸引的结果；不浸润的情况下，液体会沿着管壁下降，这是由于附着层内分子和表面层内分子都比液体内部疏，均相互吸引的结果。①③④说法正确，故选B。
[例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(　　)
AD
解析　浸润液体在毛细管中上升，不浸润液体在毛细管中下降，毛细管越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。
[总结提升]　毛细现象的分析
项目 浸润 不浸润
现象 液体在毛细管中上升 液体在毛细管中下降
举例
浸润液体液面在毛细管里上升
不浸润液体液面在毛细管里下降
特点 对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细管内外液面差越大
项目 浸润 不浸润
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。如图甲所示，当毛细管插入浸润液体中，附着层里的排斥力使附着层沿管壁上升，这部分液体上升引起液面弯曲，呈凹形弯月面使液体表面变大，与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用，管内液体也随之上升，直到表面张力向上的力与管内升高的液体的重力相等时，达到平衡，液体停止上升，稳定在一定的高度。利用类似的分析，也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象(如图乙所示)
1.(表面张力)(多选)下列现象中能说明液体存在表面张力的有(　　)
A.水黾(一种昆虫)可以停在水面上
B.叶面上的露珠呈球形
C.滴入水中的红墨水很快散开
D.悬浮在水中的花粉做无规则运动
解析　由于表面张力的存在，使得液体表面如同一张绷紧的膜，富有弹性且具有使液体收缩到最小的趋势，水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是由于存在表面张力，故选项A、B正确；滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉做无规则运动是由于水分子在做无规则运动，故选项C、D错误。
AB
2.(表面张力的微观解释)“白露暖秋色，月明清漏中”，描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，根据所学物理知识，下列对露珠形成的主要原因说法正确的是(　　)
A
A.液体表面层的分子比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引
B.液体表面层的分子比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥
C.液体表面层的分子比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥
D.液体表面层的分子比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引
解析　对于露珠，液体表面层分子分布比液体内部稀疏，则分子引力大于分子斥力，分子间相互作用力表现为引力，即表面层的分子之间互相吸引，A正确。
3.(浸润和不浸润)下列关于浸润与不浸润现象的说法正确的是(　　)
A.水是浸润液体
B.水银是不浸润液体
C.同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的
D.只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象
解析　浸润和不浸润，是指一种液体对某一种固体来说的，单独地说某种液体浸润或不浸润都没有意义。同一种液体对不同的固体，可能浸润，也可能不浸润，例如水对玻璃浸润，而对荷叶就不浸润，故A、B错误，C正确；浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，都属于毛细现象，故D错误。
C
4.(毛细现象)(多选)下列情况属于毛细现象的是(　　)
A.墨水瓶被打翻了，用粉笔可以把墨水吸干
B.洗头的时候，头发聚在一起
C.植物根部的养分，能升到植物的上部
D.自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，黑水就被吸到皮管里去了
解析　墨水瓶被打翻了，用粉笔可以把墨水吸干，属于毛细现象，选项A正确；洗头的时候，头发聚在一起，是表面张力的作用，选项B错误；植物根部的养分，能升到植物的上部，是毛细现象，选项C正确；自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨水就被吸到皮管里去了，这是大气压的作用，选项D错误。
AC
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[基础巩固练]
1.(2025·四川泸州高二月考)下列现象与液体的表面张力无关的是(　　)
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.荷叶上的两个水珠相互接触，立即合并到一起
C.新的棉织品水洗后往往会缩水
D.小昆虫能在水面上自由爬动
解析　同一体积的液体在不同容器内有不同的形状，这是由液体分子的排列规律决定的，与表面张力无关；两个水珠接触后合并到一起，是由于液体的表面张力的作用；新棉织品水洗后缩水，是因为表面张力使液体表面有收缩的趋势；小昆虫能在水面上自由爬动，是由于液体的表面张力的作用。故选A。
A
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2.(多选)关于液体，下列说法正确的是(　　 )
A.液体的表面有收缩到最小表面积的趋势
B.液体表面层里的分子比液体内部的分子排得较紧密，是表面张力作用的结果
C.液体表面层里的分子间距离比平衡距离大些，是表面张力存在的原因
D.表面张力使液面具有收缩的趋势，所以表面张力的方向垂直于液面指向液体的内部
解析　液体的表面均呈现表面张力现象，表面张力是液体表面各部分之间的吸引力，使液面具有收缩到最小表面积的趋势，表面张力的方向与液面相切，故A正确，D错误；液体内部分子间的平均距离略小于分子间的平衡距离r0，内部分子间作用力表现为斥力，液体表面层里的分子间平均距离比平衡距离r0 略大，分子间作用力表现为引力，所以，液体的表面均呈现表面张力现象，故B错误，C正确。
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3.(多选)一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体中时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则(　　)
BCD
A.固体A和毛细管B可能是由同种材料制成的
B.固体A和毛细管B一定不是由同种材料制成的
C.固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比毛细
管B的分子对液体附着层内的分子的引力小些
D.图乙是液体对毛细管B的浸润现象
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解析　由题图所示可知，该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，故A、B不由同种材料制成，选项A错误，B、D正确；题图甲现象说明附着层内的液体分子受到的引力大于附着力，题图乙现象说明附着层内的液体分子受到的引力小于附着力，所以题图甲中附着层内的液体分子受到的固体分子的引力更小，选项C正确。
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4.(多选)水浸润玻璃，水银不浸润玻璃。下列各图中毛细现象正确的是(　　)
AC
解析　将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象。水浸润管壁，故液面要高于水平液面，A正确，D错误；水银不浸润管壁，故液面要低于水平液面，B错误，C正确。
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5.如图所示，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，棉线的形状是下列选项图中的(　　)
D
解析　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，棉线将绷紧，液体表面积有收缩到最小的趋势，选项D正确。
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6.小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。如图是酱油滴在两种材料表面的油滴形状，下列说法正确的是(　　)
C
A.图甲说明油滴与甲材料不浸润
B.图乙说明油滴与乙材料浸润
C.油瓶口的材料选用乙材料较合适
D.水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴的形状相同
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解析　只要选择酱油不浸润的材料做酱油瓶就能保持瓶子清洁，从题图所示的情况可以看出酱油与甲材料是浸润的，与乙材料是不浸润的，所以应该选择乙材料，选项A、B错误，C正确；液体在某种材料表面的形状不但与浸润和不浸润有关，而且与液体的体积有关，即使是浸润的，液滴的体积不同其形状也不同，所以无法确定水银在两种材料表面的形状是否与酱油滴的形状相同，选项D错误。
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7.(多选)将不同材料做成的两根内径相同的细管A和B插入同一种液体中，A管内的液面比管外液面高，B管内的液面比管外液面低，那么(　　)
A.该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的
B.该液体对B管壁是浸润的，对A管壁是不浸润的
C.A管内发生的是毛细现象，B管内发生的不是毛细现象
D.A管和B管发生的都是毛细现象
解析　浸润液体在细管中上升的现象和不浸润液体在细管中下降的现象叫作毛细现象，故A管和B管发生的都是毛细现象，且该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的，故A、D正确，B、C错误。
AD
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[能力提升练]
8.规范佩戴医用防护口罩是预防呼吸道传染性疾病的有效措施之一，合格的医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，如图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.照片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.照片中水滴附着层(即固液接触层)内水分子比水滴内部密集
C
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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，故D错误。
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9.在一绕地球运转的载人航天空间站内，一只玻璃烧杯中盛有少许水银，下列图中能表示水银在烧杯中呈现的形状是(　　)
D
解析　因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定。在表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银呈球形，故A、B、C错误，D正确。
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10.(多选)下列说法正确的是(　　)
A.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液
B.给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉
C.布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用
D.在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关
解析　毛细管中液面有的升高，有的降低，既与液体的种类有关，又与毛细管的材料有关，故D错误。故选A、B、C。
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11.关于如图四幅图中现象的分析，下列说法正确的是(　　)
B
A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
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解析　因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；毛细管中，浸润液体呈凹液面且高于管外液面，不浸润液体呈凸液面且低于管外液面，都属于毛细现象，故C错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。
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[拓展培优练]
12.(2025·广西玉林高二月考)(多选)用纸折一只小船静放水面，在船尾P附近沾一点洗洁精，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(　　)
BD
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会向远离O点的方向运动
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解析　在船尾沾一点洗洁精，水起泡，液膜表面积变大，说明液膜内缩的趋势减小，故水的表面张力变小，与小船另一侧的水面张力不一样大，故小船会移动，表面张力做功，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，C错误，D正确。

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