选修3-3 9.2 液体.ppt

第九章固体 液体和物态变化 9 2液体 1 分子动理论的基本内容 复习回顾 1 固体 固体分子间的距离小 分子之间的作用力表现明显 其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动 因此 固体不但具有一定的体积 还具有一定的形状 1 物体是有大量分子组成 2 分子在做永不停息的无规则热运动 3 分子间存在着相互作用的引力和斥力 2 固体 液体 气体的分子运动各有什么特点 2 液态 液体分子间的距离也很小 分子之间的作用力也能体现得比较明显 但与固体分子相比 液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动 而且液体分子的平衡位置不是固定的 是不断移动的 因此液体虽然具有一定的体积 却没有固定的形状 具有流动性 3 气体 气体分子间的距离较大 分子之间的作用力极小 可认为气体分子除了与其他气体分子或器壁碰撞时有相互作用外 分子力可忽略 因而气体分子总是做匀速直线运动 直到碰撞时才改变方向 所以气体没有一定的体积 也没有一定的形状 总是充满整个空间 结论 液体的性质介于气体和固体之间 它与固体一样具有一定的体积 不易压缩 同时 又像气体一样没有固定的形状 具有流动性 这些性质是由它的微观结构决定的 液体分子间距介于气体分子间距和固体分子间距之间 液体分子的排列更接近于固体 液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小 分子移动容易 温度相同情况下 液体扩散比固体快 一 液体的微观结构 液体与非晶体的微观结构很类似 非晶体随着温度的升高而逐渐软化 流动性也逐渐增加 因此 有时把非晶体看作是过冷液体 而固体往往只专指晶体 关于液体的说法正确的是 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 液体的扩散比固体的扩散快 BCD 为什么膜会被拉得很大而不破裂 为什么这只蜥蜴能在水上行走 为什么叶面上的露珠总是球形的 为什么吹出的肥皂泡是球形 二 液体的表面张力 实验一 1 把系有棉线的铁环放入肥皂中 拿出后 要使铁环上布满肥皂膜 2 刺破一侧的肥皂膜和棉线圈里的肥皂膜 仔细观察现象 实验思考 仔细观察细线弯曲方向 并思考细线为什么向哪弯曲 液体表面具有收缩的趋势 二 表面张力 1 液体表面有一层跟气体接触的薄层 叫做表面层 处于表面层的液体分子排列比液体内部要稀疏些 分子间距离较液体内部也大一点 在表面层里分子间的作用就表现为引力 如果在表面任意画一条线 线两侧液体相互吸引使液面表面绷紧 所以叫做表面张力 1 液体的表面张力的形成 分子分布特点 由于蒸发现象 液体表面分子分布比内部分子稀疏 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 表面特性 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力 使液体表面好像一层绷紧的膜 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 2 液体的表面张力的理解 2 表面张力及其作用 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 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 特别提醒 表面张力是根据效果命名的力 是液体表面层内大量分子力的宏观表现 说一说 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 思考与讨论 请学生们分析下面这些现象 并解释产生的原因 1 雨伞的伞面有细小的孔 为什么水不会从孔里漏下去 2 将分币轻轻地放在一碗水的水面上 为什么分币会浮在水面上不沉下去 水将纱线浸湿后 在纱线孔隙中形成水膜 水膜的表面张力使得雨水不致漏下 由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜 当分币放置上后 使得液体表面发生形变 产生弹力 这样受力平衡 所以分币会浮在水面上不沉下去 下列说法正确的是 A 表面张力就是分子力B 水面托起缝衣针表明表面张力与缝衣针的重力相平衡C 表面张力的大小跟液面上分界线的长短有关D 液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势 答案 CD 变式训练下列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 选BCD 我们已知道液体跟气体接触时 在接触的表面存在一个薄层 表面层 表面层的性质决定了液体出现表面引力 使液体具有收缩的趋势 那么在液体与固体接触时 会出现什么现象呢 实验三 分别向一块洁净的玻璃板上和一块石蜡上滴几滴水 慢慢抬起一端使它们倾斜 观察现象 水滴在干净的玻璃上和蜡上为何会有不同 三 浸润和不浸润 某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上 这种现象叫浸润 如 水浸润玻璃 某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 这种现象叫做不浸润 如 水银不浸润玻璃 1 什么是附着层 2 附着层内的液体分子间距离比液体内部是大还是小 3 分子间作用表现为引力还是斥力 4 附着层有收缩趋势还是扩张趋势 液面形成凹月面还是凸月面 5 水与玻璃之间表现为浸润还是不浸润 针对此图回答下列问题 深入探讨 液体与固体接触的位置形成的液体薄层 小 斥力 扩张 浸润 凹月面 浸润和不浸润的微观解释 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 浸润和不浸润的总结 1 脱脂棉为何脱脂 2 游禽羽毛在水中为何没被水润湿 是为了使棉花从不能被水浸润变为可以被水浸润 以便吸取药液 游禽用嘴把油脂涂到羽毛上 使水不能浸润羽毛 学以致用 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 关于浸润与不浸润现象 下面的几种说法中正确的是 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 毛细现象 浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象 叫做毛细现象 浸润液体在毛细管里上升后 形成凹月面 不浸润液体在毛细管里下降后 形成凸月面 四 毛细现象 当毛细管里插入浸润液体中时 附着层里的推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引力的收缩作用 管内液体也随之上升 直到表面张力向上的拉伸作用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 对毛细现象的解释 液体浸润管壁 液体边缘部分的表面张力如图 表面张力使管中的液体上升 当液体的重力跟表面张力相等时 液面稳定 管子越细 液柱上升的越高 毛细现象解释 解释不浸润液体在毛细管里下降的现象 如图乙 实例 毛细现象 煤油灯 松土 1 酒精灯里的酒精沿灯芯升到顶端 2 要保存地下的水分 锄松地面的土壤 破坏土壤里的毛细管 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 3 植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管 它能把土壤里的水分吸上来 4 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 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 答案 AC 变式训练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时 则 A 附着层分子密度大于液体内部分子的密度B 附着层分子的作用力表现为引力C 管中的液体一定是凹弯月面的D 液体跟固体接触的面积有扩大的趋势解析 选ACD 由于浸润现象 固体分子与液体分子间的引力强 造成附着层内分子的分布就比液体内部更密 这样就会使液体分子间作用力表现为斥力 使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 五 液晶 liquidcrystal 1 像液体一样具有流动性 而其光学性质与某些晶体相似 具有各向异性的一些化合物取名为液晶 2 特点 液晶具有液体的流动性 液晶具有晶体的光学各向异性 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 液晶的外形特征 液晶物质都具有较大的分子 分子形状通常是棒状分子 碟状分子 平板状分子 3 液晶的一般用途 笔记本电脑的液晶显示屏 手机的液晶显示屏 液晶的特性决定了它的用途 它在显示技术 电子工业 航空工业 生物医学等多方面都有广泛的应用 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