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5 液体
·第二章 气体、固体和液体
High school physics
了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因。
02
了解液体存在表面张力，能解释液体表面张力产生的原因。
01
了解液晶的特点及其应用
03
难点
重点
趣味实验：
在杯子中盛满清水。
1.将回形针放入水中，观察现象。
2.将回形针放在卫生纸上再次放入水中，将卫生纸戳下，观察现象。
思考：为什么回形针能停留在水面？
01
液体的表面张力
都是由于液体的表面张力的作用
(1)早晨草叶上的露珠呈球形，水黾在水上能够静止不动，这两个看上去毫无关联的事情有什么本质上的联系？
(2)仔细观察，露珠的形状并不是标准的球形，而是稍微呈扁球形，原因是什么？
露珠的形状呈扁球形，是因为自身重力的作用，在完全失重条件下(比如太空中)才呈标准的球形。
1.表面层：液体表面跟气体接触的薄层
2.表面张力：使液体表面绷紧的力
液体表面层、表面张力
方向：总是跟液面相切，且与分界面垂直
分子比较稀疏，分子间作用力表现为引力
使液体表面形成一层绷紧的膜
生活中的液体表面张力：
1.小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与木块浮在水面上的道理相同吗？
不同
液体表面张力作用
重力和水的浮力平衡的结果
2.空间实验室里，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？
水滴完全失重
仅液体表面张力
地面上：
重力与表面张力共同作用
答案　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（V相同，球形表面积最小）
3.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝。这是什么缘故？
答案　玻璃熔化变成液体后，其表面受到表面张力的作用，使表面收缩
1.关于液体的表面张力，下列说法正确的是
A.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力
B.液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
C.液体的表面张力随温度的升高而增大
D.表面张力的方向与液面垂直
√
液体表面层分子比液体内部稀疏，分子间距离r略大于r0，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直，表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，故B正确，A、C、D错误。
02
浸润和不浸润
将水滴在洁净的玻璃板上，水逐渐散开并附着在玻璃板上；
将水滴在涂了蜡的玻璃板上，水滴可以在蜡面上滚来滚去，而不能附着在蜡面上。这说明了什么？
答案　液体对固体的作用存在差异 —— 水可以润湿玻璃，但不能润湿蜡
浸润与不浸润
浸润和不浸润
1.浸润：液体会润湿某种固体并附着在固体表面上的现象
2.不浸润：液体不会润湿某种固体，不会附着在固体表面上的现象
一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关
液体和固体的相互作用强于液体分子之间的相互作用时
生活中的浸润和不浸润：
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。
玻璃管中
塑料笔芯中
毛细现象
1.定义：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降的现象
2.特点：管的内径越小，毛细现象越明显
液体表面张力形成向上的拉力使管中液体向上运动。当液体所受重力与这个使它向上的力平衡，液面稳定在一定的高度
管内液面呈凹形—浸润
合力的作用使液体受到向下的力，故管内液面比管外低
管内液面呈凸形—不浸润
1.在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分，你知道这是为什么吗？
答案　把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉。
2.要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。
思考：为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹？
答案　放在衣料上的吸附性极好的纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡或油脂受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就被纸吸掉了
2.(2024·扬州市期末)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.水浸润蜡面
B.玻璃面上的水没有表面张力
C.水与蜡面的相互作用比水分子间的相互作用强
D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
√
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，则水与蜡面的相互作用比水分子间相互作用弱。故选D。
3.(多选)(2024·松原市高二期末)将玻璃管和塑料管分别插入水中，管中液面如图所示，下列说法正确的是
A.形成左边液面的原因是水分子之间的斥力
B.左边管为玻璃管
C.形成右边液面的原因是材料分子间的引力
D.右边液面是不浸润现象
√
√
根据液面的形状可以判断左边管是浸润的，右边管是不浸润的，所以左边管为玻璃管，故B、D正确；
浸润是由于玻璃分子对外层水分子的吸引力大于液体内部水分子之间的吸引力，液面为凹形，故A错误；
不浸润是由于塑料分子对外层水分子的吸引力小于液体内部水分子之间的吸引力，液面为凸形，故C错误。
03
液晶
生活中液晶显示器（手机、电脑屏幕）的画面能灵活变化，液晶显示的原理是什么呢？
液晶
1.概念：介于固态和液态之间的一种物质状态
2.微观结构：长棒状的有机分子
3.特点：
(1)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；
(2)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。
液晶态
没有外界干扰的情况下趋向相互平行排列
4.下列对于液晶的认识正确的是
A.液晶态就是固态和液态的混合
B.液晶具有光学各向同性的性质
C.液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
D.液晶的光学性质随光照强度的变化而变化
√
液晶态是介于液态与固态之间的一种物质状态，不是固态和液态的混合，A错误；
液晶既具有液体的流动性，又具有与某些晶体相似的性质，如具有光学各向异性等，B错误；
外界条件的微小变化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、光照、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，故C错误，D正确。
介于固 - 液之间；
具有流动性、规则排列性、光学各向异性；应用于显示器等
浸润液体细管上升，不浸润液体细管下降；
内径越小现象越明显；应用于土壤保水、蜡迹去除等
方向与液面相切
露珠扁平球形、昆虫浮水等现象
液体的
表面张力
表面层分子稀疏→分子引力→使液面绷紧
液体
浸润、不浸润
液晶
由液 - 固相互作用与液 - 液相互作用的强弱关系决定
毛细现象

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