高中物理 9.1.2《固体》《液体》课件1 新人教版选修33.ppt

1 2 固体液体 一 固体1 晶体和非晶体 1 固体分类 固体可分为 两类 如石英 云母 明矾 食盐 硫酸铜 蔗糖 味精等是 玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等是 晶体 非晶体 晶体 非晶体 2 晶体与非晶体的区别 各向同性 形状 形状 形状 没有 有 有 2 晶体的微观结构 1 规则性 单晶体的原子 分子 离子 都是按照各自的规则排列 具有上的周期性 2 变化或转化 在不同条件下 同种物质的微粒按照在空间排列 可以生成不同的晶体 例如石墨和金刚石 有些晶体可以转化为非晶体 例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃 空间 在一定条件下 同规则 二 液体1 液体的微观结构及表面张力 1 微观结构 分子之间的距离很小 分子间作用力比固体分子间作用力 2 宏观性质 有一定的体积 不易 具有性 比固体扩散 3 表面张力 由于表面层分子间比较稀疏 分子间的作用力表现为相互吸引 使液体的力 要小 速度快 压缩 流动 表面收缩 2 浸润和不浸润及毛细现象 1 浸润 一种液体会某种固体并在固体的表面上的现象 2 不浸润 一种液体不会某种固体 在这种固体的表面上的现象 3 浸润和不浸润是作用的表现 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 5 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 润湿 附着 润湿 不会附着 分子力 上升 下降 越大 3 液晶 1 液晶的概念 像液体一样具流动性 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 特点 液晶具有液体的 液晶具有晶体的光学 液晶的物理性质很容易在外界条件 如电场 压力 光照 温度 的影响下发生改变 流动性 各向异性 3 液晶分子的微观结构从某个方向分子排列整齐 从另一方向分子排列 4 液晶的用途液晶可以用作元件 在生物医学 电子工业 航空工业中都有重要应用 有规则 杂乱无章 显示 一 晶体和非晶体的比较以及晶体的微观结构1 固体可以分为晶体 非晶体两大类 其中晶体又分为单晶体和多晶体 其区别和联系如下 2 晶体的微观结构与物理性质晶体的微观结构决定其宏观物理性质 改变物质的微观结构从而改变物质的属性 如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石 有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 特别提醒 晶体 非晶体的区分关键是看有无固定的熔点 单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是各向同性 关于晶体和非晶体 下列说法中正确的是 a 晶体和非晶体都有固定的熔点b 晶体有固定的熔点 而非晶体没有固定的熔点c 所有晶体都是各向异性的d 多晶体没有确定的几何形状 解析 晶体有固定的熔点 而非晶体没有固定的熔点 所以选项a错 b正确 晶体中的单晶体各向异性 多晶体各向同性 所以选项c错 单晶体有确定的几何形状 而多晶体和非晶体均无确定的几何形状 所以选项d正确 故选b d 答案 bd 二 微观结构理论对晶体特性的解释1 各向异性的微观解释如图所示 这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况 从图上可以看出 在沿不同方向所画的等长直线ab ac ad上物质微粒的数目不同 直线ab上物质微粒较多 直线ad上较少 直线ac上更少 正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同 才引起晶体的不同方向上物理性质的不同 2 熔点的微观解释给晶体加热到一定温度时 一部分微粒有足够的动能 克服微粒间的作用力 离开平衡位置 使规则的排列被破坏 晶体开始熔解 熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列 温度不发生变化 3 对同种物质能形成不同晶体的解释同种物质微粒能够形成不同的晶体结构 例如 白磷和红磷的化学成分相同 但白磷具有立方体结构 而红磷具有与石墨一样的层状结构 晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于 a 破坏空间点阵结构 增加分子动能b 破坏空间点阵结构 增加分子势能c 破坏空间点阵结构 增加分子势能 同时增加分子动能d 破坏空间点阵结构 但不增加分子势能和分子动能解析 晶体有固定的熔点 熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构 因温度不变 所以分子平均动能不变 吸收的热量用于增加分子势能 内能增加 所以选项b正确 答案 b 三 对液体表面张力的理解1 表面张力的形成 1 分子分布 液体表面层的分子分布比液体内部分子稀疏 2 分子力特点 液体内部分子间引力 斥力基本上相等 而液体表面层里分子之间距离较大 分子力表现为引力 3 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力 液体表面好像绷紧的膜 4 表面张力的方向 与液面相切 垂直于液面上的各条分界线 如图所示 2 表面张力的作用 1 表面张力使液体表面具有收缩趋势 使液体面积趋于最小 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 滴在洁净玻璃上的水银滴呈球形 由于受重力的影响 往往呈扁球形 在失重条件下才呈球形 2 表面张力的大小除跟边界长度有关外 还跟液体的种类 温度有关 关于液体的表面张力 下列说法正确的是 a 液体表面层的分子分布比内部密b 液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋势c 液体表面层分子之间只有引力而无斥力d 液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势 解析 答案 d 反思总结 由分子动理论知 分子间的引力和斥力同时存在 分子力为二者的合力 液体表面层分子间表现为引力 四 对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析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 具有扩散的趋势 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 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 把极细的玻璃管分别插入水中与水银中 如图所示 正确表示毛细现象的是 解析 因为水能浸润玻璃 所以a正确 b错误 水银不浸润玻璃 c正确 d项中外面浸润 里面不浸润 所以是不可能的 故正确的为a c 答案 ac 教材资料分析 思考与讨论 教材p32把一些常见的固体物质分为两组 一组是玻璃 蜂蜡 硬塑料等 另一组是盐粒 砂糖 石英等 两类固体物质的外表各有什么特征 点拨 玻璃 蜂蜡在外表上没有规则的几何外形 而盐粒 石英在外表上具有天然规则的几何外形 思考与讨论 教材p33通过晶体呈现的特殊物理性质 你认为晶体在微观结构上可能有什么特点 点拨 晶体在沿不同的方向上物质微粒的数目不同 即在不同方向上物质微粒的排列情况不同 从而引起晶体的不同方向上物理性质的不同 说一说 教材p38为什么有了表面张力 液滴就有了呈球形的趋势 为什么液滴越小 形状就越接近球形 点拨 表面张力的作用是使液面收缩 而在体积相同的各种形状中 球形表面积最小 故表面张力要使液滴收缩成球形 但由于重力作用 液滴会呈椭球形 因液滴越小 重力的影响越小 故液滴越小 形状就越接近球形 如果完全消除重力的影响 如处在完全失重状态的宇宙飞船中 再大的液滴也会收缩成规则的球形 说一说 教材p39浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的 例如 脱脂棉脱脂的目的 在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润 以便吸取药液 用不能被水浸润的塑料制作的酱油瓶 向外倒酱油时不易外洒 你还能举出其他实例吗 点拨 我们用的毛巾都是用可以被水浸润的织物做成的 洗衣服时 为了除去衣服上的油污 我们加入洗涤剂 说一说 教材p40建筑房屋的时候 在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸 防止地下的水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升 以使房屋保持干燥 土壤里有很多毛细管 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 相反 如果想把地下的水分引上来 就不仅要保持土壤里的毛细管 而且还要使它们变得更细 这时就要用磙子压紧土壤 你能再举一些生活中的实例吗 点拨 毛巾吸汗 砖块吸水 粉笔吸墨水 植物的根部吸水等 关于晶体和非晶体 下列说法正确的是 a 所有的晶体都表现为各向异性b 晶体一定有规则的几何形状 形状不规则的金属一定是非晶体c 大块塑料粉碎成形状相同的颗粒 每个颗粒即为一个单晶体d 所有的晶体都有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点 解析 晶体和非晶体的区别 答案 d 反思总结 晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点 而非晶体没有 由于多晶体和非晶体都具有各向同性 无规则外形的特点 仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体 跟踪发散 1 1 某球形固体物质 其各向导热性能相同 则该物体 a 一定是非晶体b 可能具有确定的熔点c 一定是单晶体 因为它有规则的几何外形d 一定不是单晶体 因为它具有各向同性的物理性质 解析 导热性能各向相同的物体可能是非晶体 也可能是多晶体 因此 a选项不正确 多晶体具有确定的熔点 因此b选项正确 物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据 应该说 单晶体具有规则的几何外形是 天生 的 而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形 当然 这只能是 后天 人为加工的 因此c选项错误 因为单晶体区别于多晶体和非晶体在于其物理性质上的各向异性 因此d选项正确 答案 bd 下面有关表面张力的说法中 正确的是 a 表面张力的作用是使液体表面伸张b 表面张力的作用是使液体表面收缩c 有些小昆虫能在水面上自由行走 这是由于有表面张力的缘故d 用滴管滴液滴 滴的液滴总是球形 这是由于表面张力的缘故 解析 表面张力的作用效果是使液体表面收缩 b对 a错 由于表面张力 液面被压弯并收缩 使小昆虫浮在液面上 c对 由于表面张力使液滴收缩成球形 d对 故选bcd 答案 bcd 反思总结 对于液体的表面张力要明确以下三点 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 表面张力的作用效果是使液体表面具有收缩到最小的趋势 3 表面张力的方向与液面相切 跟踪发散 2 1 下列关于液体表面张力的说法中 正确的是 a 液体表面张力的存在 使得表面层分子的分布比内部要密些b 液体表面层分子间的引力小于液体内部分子间的引力 因而产生表面张力c 液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因d 表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势 解析 液体表面层单位体积的分子数较少 表面层分子比液体内部稀疏 分子之间距离较大 而分子力表现为引力 使表面层有收缩的趋势 故d正确 答案 d 关于液晶 下列说法正确的是 a 液晶是一种晶体b 液晶分子的空间排列是稳定的 具有各向异性c 液晶的光学性质随温度的变化而变化d 液晶的光学性质随光照的变化而变化 解析 答案 cd 反思总结 液晶的特点 1 位置无序像液体 2 排列有序像晶体 3 液晶是有晶体结构的液体 跟踪发散 3 1 关于液晶的以下说法正确的是 a 液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态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 所以显示出各种颜色 解析 液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围内存在 它对离子的渗透作用同人体的某些组织相似 在外加电压下 它对不同色光的吸收强度不同 答案 cd 1 2010年全国卷 新课标 33 关于晶体和非晶体 下列说法正确的是 a 金刚石 食盐 玻璃和水晶都是晶体b 晶体的分子 或原子 离子 排列是有规则的c 单晶体和多晶体有固定的熔点 非晶体没有固定的熔点d 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的 非晶体是各向同性的答案 bc 2 晶体具有各向异性是由于 a 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同b 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同c 晶体内部结构的无规则性d 晶体内部结构的有规则性解析 组成晶体的物质微粒是有规则排列的 由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同 造成晶体在不同方向上物理性质的不同 所以 正确答案为a d 答案 ad 3 附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是 a 附着层里液体分子间的斥力强b 附着层里液体分子间的引力强c 固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引弱d 固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引强 解析 附着层里的分子既受到固体分子的吸引 又受到液体内部分子的吸引 如果受到的固体分子的吸引比较弱 附着层里的部分分子进入液体内部 从而使附着层的分子比液体内部稀疏 所以c正确 a d错 对于b 虽然附着层分子稀疏 分子间的吸引强 这是附着层分子稀疏后的一个结果 并不是引起附着层分子稀疏的原因 因此b也错 答案 c 4 若液体对某种固体是浸润的 当液体装在由这种固体物质做成的细管中