2018届高考物理总复习1.3.2液体学案.docx

1.3.2液体学习目标核心提炼1.知道液体的微观结构。通过观察和实验，知道液体的表面张力现象，浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释上述现象。1个力概念液体表面张力3种现象浸润、不浸润和毛细现象1种材料液晶2.知道液晶的特征，了解液晶的分子结构特点、液晶的特性及应用。一、液体的微观结构及表面张力1.液体的微观结构(1)分子间距：液体分子间的距离很小。(2)分子间作用力：液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小。(3)分子运动：在温度相同的情况下，液体的扩散速度要比固体的扩散速度快。2.液体的表面张力(1)表面张力：由于表面层分子分布比较稀疏，分子间的作用力表现为相互吸引而使液体表面绷紧的力。(2)方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图1所示。图13.作用效果：使液面具有收缩的趋势。思考判断(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势。()(2)表面张力是分子力的宏观表现。()(3)表面张力是液体表面各部分分子间存在的相互排斥力。()(4)昆虫可以在水面上自由走动是表面张力作用引起的。()二、浸润和不浸润及毛细现象1.浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润。2.不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在固体的表面上。这种现象叫做不浸润。3.毛细现象：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。思维拓展(1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，观察到从水银中取出来的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上沾着一层水。为什么会出现上述两种不同的现象呢？(2)为什么翻松地表土壤可以保存土壤中的水分？答案(1)出现上述两种不同的现象的原因：玻璃和水发生了浸润，玻璃和水银不浸润。(2)把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水分上升到地面而被蒸发掉。三、液晶1.液晶的概念：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的有机化合物，称为液晶。2.液晶分子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。3.液晶的应用(1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等。(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。液体的微观结构及表面张力要点归纳1.液体表面张力的成因分析(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，使液体表面形成了一层绷紧的膜。(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图2所示。图22.表面张力及其作用(1)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。而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)。(2)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。精典示例例1 (多选)下面关于液体表面层的一些说法正确的是()A.液体表面张力，总是垂直于液体表面的B.表面层分子间有引力存在的同时也有斥力，但是引力大于斥力，所以有表面张力C.液体表面层的分子分布比液体内部都要密，是产生表面张力的原因D.处于液体表面层的分子，比起液体内部的分子应有较大的势能解析表面张力产生的原因是由于液体表面层的分子分布较液体内部稀疏，分子间距大于平衡距离，分子间的引力大于斥力，表面层大量分子相互作用的合力表现为沿液体表面方向拉紧的力，液体内部分子成为表层分子，需要克服引力做功，因此势能增加。故B、D正确。答案BD(1)液体表面张力的产生是由于液体表面层内的分子比液体内部稀疏，分子间表现为引力，表面张力为表面层里分子的分子力。(2)液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形表面积最小，所以液滴总是呈球形。(3)表面张力的方向与液面相切。针对训练1 (多选)下列现象中，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，而两滴水银接触后合并、新棉织品水洗后缩水、小昆虫在水面上走动，都将受到液体的表面张力的作用。答案BCD浸润和不浸润及毛细现象要点归纳1.浸润和不浸润现象成因分析(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。2.毛细现象(1)两种表现：浸润液体在细管中上升，以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3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。图3精典示例例2 (多选)下列关于浸润(不浸润)现象与毛细现象的说法正确的是()A.水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡B.浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象C.浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象D.浸润液体和不浸润液体在细管中都上升解析水可以附着在玻璃表面上，也就是说水可以浸润玻璃，但不会附着在蜂蜡上，也就是说不浸润蜂蜡。浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象，在细管中沿管壁上升的是浸润液体，在细管中沿管壁下降的是不浸润液体。答案AB(1)液体放在玻璃容器中，液面与器壁接触的位置是弯曲的，但有的向上弯，有的向下弯(如图4)。这也是浸润与不浸润两种现象的区别。图4(2)浸润和不浸润也是分子力作用的表现。(3)同一种固体，对有些液体浸润，对有些液体不浸润。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，但能浸润铅。针对训练2 (多选)将不同材料制成的甲、乙两细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则()A.液体对甲材料是浸润的B.液体对乙材料是浸润的C.甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象D.若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高解析液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，所以A错误，B正确；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降的现象，所以C错误；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以D正确。答案BD1.(液体表面张力)液体表面张力产生的原因是()A.液体表面层内分子较紧密，分子间斥力大于引力B.液体表面层内分子较紧密，分子间引力大于斥力C.液体表面层内分子较稀疏，分子间引力大于斥力D.液体表面层内分子较稀疏，分子间斥力大于引力解析液体表面层内分子比内部稀疏。液体表面层内分子间的相互作用表现为引力，即分子间的引力比斥力大，故C正确。答案C2.(液体表面张力的应用)(多选)下列现象中，是由于液体的表面张力造成的有()A.船浮于水面上B.硬币或钢针浮于水面上C.肥皂泡呈球形D.游泳时弄湿了的头发沾在一起E.熔化的铁水注入内空且为球形的砂箱，冷却后铸成一个铁球F.脱湿衣服感觉很费劲G.绸布伞有缝隙但不漏雨水H.锋利的玻璃片，用酒精灯烧一定时间后变钝了解析A选项中船浮于水面是浮力造成的；E选项的形状决定于砂箱的形状；F选项中脱湿衣服费劲是附着力造成的。故上述三个选项不正确。答案BCDGH3.(浸润和不浸润)关于浸润和不浸润，下面的说法正确的是()A.水是浸润液体，水银是不浸润液体B.在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面呈凸形C.如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱，就会形成浸润现象D.鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润解析浸润还是不浸润是液体相对于某种固体物质而言的，水相对于玻璃是浸润液体，相对于荷叶则是不浸润液体。同样，水银相对于玻璃是不浸润液体，但相对于铅来说，又是浸润液体，A错误；在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，则液面呈凹型，B错误；液体浸润与否取决于液体与固体接触处的附着层内分子之间是引力还是斥力，C错误，D正确。答案D4.(毛细现象)(多选)下列现象中，哪些是利用了毛细现象()A.用粉笔吸干纸上的墨汁B.在建造房屋的时候，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸C.用棉线做酒精灯的灯芯D.想保存地下的水分，把地面的土壤锄松解析粉笔、棉线的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，可以防止地下的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，地下的水分可以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。答案AC5.(液晶的微观结构)(多选)关于液晶的分子排列，下列说法正确的是()A.液晶分子在特定方向排列整齐B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化C.液晶分子的排列整齐且稳定D.液晶的物理性质稳定解析液晶分子在特定方向上排列比较整齐，故选项A正确；液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，故选项B正确，C错误；液晶的物理性质不稳定，例如：有一种液晶，在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态，去掉电压，又恢复透明状态，故选项D错误。答案AB基础过关1.(多选)下列关于液体的说法中正确的是()A.非晶体的结构跟液体非常类似，可以看做是粘滞性极大的液体B.液体的物理性质一般表现为各向同性C.液体的密度总是小于固体的密度D.所有的金属在常温下都是固体解析由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错误；金属汞在常温下就是液体，故D错误。答案AB2.(多选)下列说法中正确的是()A.因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体B.液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的C.在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中液体一定会沿器壁流散D.当A液体和B固体接触时，是发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键决定于B固体分子对附着层中分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些解析水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错误，B正确；在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润器壁，液体就会沿着器壁流散，故必须盖紧盖子，C正确；由发生浸润和不浸润现象的微观原理知D正确。答案BCD3.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解析表面张力是液体表面分子间的作用力，A错误；液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，B正确；随温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，C错误；表面张力的方向沿液面的切线方向与分界线垂直，D错误。答案B4.(多选)关于液晶的以下说法正确的是()A.液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态B.因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构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，所以显示各种颜色解析液晶本身不能发光，液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它对离子的渗透作用同人体的某些组织，液晶本身不发光，在外加电压下，对不同色光的吸收强度不同。答案CD5.(多选)下列现象中，由于液体的表面张力而引起的是()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重力和水的浮力平衡的结果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，因此，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，故选项A正确，C错误；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经浸入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，故选项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)，故选项D正确。答案AD6.(多选)下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的()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.水珠在荷叶上呈球形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，故选项A、B、D正确。答案ABD7.如图1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，棉线的形状是下图中的哪一个()图1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部分液膜刺破后，在b部分液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，选项D正确。答案D8.(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分别插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是()解析浸润液体在细管中上升以及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。答案AD能力提升9.对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图2所示，对此有下列几种解释，其中正确的是()图2图中表面层分子的分布比液体内部疏图中表面层分子的分布比液体内部密图中附着层分子的分布比液体内部密图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有对 B.只有对C.只有对 D.全对解析浸润的情况下，液体会沿着管壁上升，这是由于附着层内分子相互排斥，同时表面层内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均相互吸引的结果。由于液体内部分子力约为零，因此当附着层分