人教版选修33 液体 第1课时 学案.doc

2.液体要点一、液体 1液体的微观结构 液体具有一定的体积，不易被压缩，没有固定的形状，具有流动性，这些特点都是由它们的微观结构决定的 （1）液体分子的排列更接近于固体，是密集在一起的，因而液体具有一定的体积，不易压缩 （2）液体分子之间的相互作用力不像固体中的微粒那样强，液体分子只在很小的区域内做有规则的排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成，液体由大量的这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着，因而液体表现出各向同性 （3）液体分子间的距离小，相互作用力很大，液体分子的热运动与固体类似，主要表现为在平衡位置附近做微小的振动。但液体分子没有长期固定的平衡位置，在一个平衡位置附近振动一小段时间以后，又转移到另一个平衡位置附近去振动，即液体分子可以在液体中移动。这就是液体具有流动性的原因 （4）由于液体分子的移动比固体分子的移动容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快 要点诠释：非晶体的微观结构跟液体非常相似，所以严格地说，只有晶体才叫做真正的固体 2液体的表面张力 （1）表面层和附着层 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层 表面层里的分子要比液体内部稀疏些，分子间距要比液体内部大 在液体内部，分子间既存在引力，又存在斥力，引力和斥力的数量级相等，在通常情况下可认为它们是相等的在表面层内，分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力 液体和固体接触的一个薄层叫做附着层 要点诠释：附着层内液体分子的疏密由固体分子对附着层内液体分子的吸引力和液体内部分子对附着层内液体分子的吸引力两个力的强弱决定附着层内的液体分子结构可能比液体内部的密集，也可能比液体内部的稀疏 （2）表面张力 液体表面各部分之间相互吸引的力叫做表面张力 液体的表面就像紧绷着的橡皮膜，它有着一种收缩的趋势使液体表面具有收缩趋势的拉力叫做表面张力 如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力 在液体表面上想象的画一根直线，直线两旁的液膜一定存在着相互作用的拉力，液体表面出现的这种张力，称为表面张力 实验表明：液体表面具有收缩的趋势，这是因为在液体内部分子引力和斥力可以认为相等，而在表面层里分子间距较大，分子间的相互作用力表现为引力液面各部分间相互吸引的力叫做表面张力 （4）表面张力的作用效果 液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 要点诠释：在体积相等的各种形状的物体中，球形体积最小，故草叶上的露珠、小水银滴要收缩成球形 3浸润和不浸润 （1）实验：把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，观察现象。 现象：从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上沾有一层水，为什么会出现上述两种不同的现象呢？ （2）浸润和不浸润 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 液体附着在固体表面上的现象叫做浸润 水会附着在玻璃上形成薄层，这种现象叫做浸润 不浸润 一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 液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润 水银在玻璃板上成为球形，不附着在玻璃板上，这种现象叫做不浸润 要点诠释：同一种物体，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 （3）浸润与不浸润的分析 浸润与不浸润的现象是分子力作用的表现当液体与固体接触时。在接触处形成一个液体薄层，叫做附着层，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，附着层里的分子就比液体内部稀疏，在附着层里就出现跟表面张力相似的收缩力，这时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润现象相反，如果受到的固体分子的吸引相当强，附着层里的分子就比液体内部密，在附着层里就出现液体相互排斥的力，这时跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，产生浸润现象 （4）内聚力、附着力 物体是由分子组成的同一种物质的分子之间的相互作用力，叫做内聚力；而不同物质的分子之间的相互作用力，叫做附着力在内聚力小于附着力的情况下，就会产生“浸润现象”；反之，则会出现“不浸润现象”雨衣不透水，正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故 4毛细现象 （1）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，称为毛细现象 （2）毛细现象的应用举例：植物的根输送水、下雨时砖墙渗水、农民铧锄土壤 （3）毛细现象产生的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 5液晶 （1）液晶 有些化合物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，人们把处于这种状态的物质叫做液晶 人们通常把介于晶体和液体之间的中间态叫做液晶态，把处于液晶态的物质叫做液晶 物理学中把这种既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向异性特点的流体，叫做液晶 要点诠释：组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以液晶表现为各向异性液体表现出分子排列无序性和流动性液晶呢（分子既保持排列有序性，又保持各向异性，还可以自由移动，位置无序，因此也保持了流动性 （2）液晶的特点 位置无序使它像液体，而排列有序使它像晶体，所以液晶是有晶体结构的液体 注意：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）液晶的用途 液晶可以用作显示元件，液晶在生物医学、电子工业、航空工业等方面都有重要应用 要点诠释：液晶是现代生活的一个重要角色。从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话液晶一步步地深入到了我们的生活在显示器中将扮演主要角色 例1以下关于液体的说法正确的是（ ） a非晶体的结构跟液体非常类似，可以看成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 【思路点拨】由液体的微观结构及汞的特性可得。【答案】a、b 【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；金属汞在常温下就是液体，故d错 【总结升华】此类问题关键是必须对液体、固体分子的微观结构准确地理解从而作出正确地选择例2玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状（如图所示）？（ ） 【答案】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因为在表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形 【总结升华】体积一定的，球的表面积最小，同时还应明确宇宙飞船内完全失重，且水银不浸润玻璃，这两点是解题的关键举一反三: 【变式】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【答案】c 【解析】浸润或不浸润，是指一种液体对某一种固体来说的孤立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，都属于毛细现象只有选项c正确 【总结升华】浸润和不浸润是相对的；不浸润液体在细管中下降也是毛细现象 例3把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是（ ） 【思路点拨】掌握不同情况下的浸润的特点即可解题。 【答案】a、c 【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。故正确选项为a、c 【总结升华】浸润时表面张力产生的附加压强指向液体外，不浸润时产生的附加压强指向液体内同时应明确水浸润玻璃，而水银不浸润玻璃这一事实举一反三: 【变式】下列有关液晶的一些性质的说法中，正确的是（ ） a液晶分子的空间排列是稳定的 b液晶的光学性质随温度的变化而变化 c液晶的光学性质随所加电场的变化而变化 d液晶的光学性质随所加压力的变化而变化 【答案】b、c、d 【解析】液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移动，故a错；b、c、d均正确【总结升华】液晶分子的排列是不稳定的，外界条件（如温度、电场等）的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等。都可以改变液晶的光学性质 例4下列叙述中正确的是（ ） a棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态 b利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件 c有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度 d利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点 【答案】b、c、d【解析】通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是任何时候都呈液晶态，故a错 举一反三: 【变式】为什么水在玻璃上形成浸润现象而在石蜡上却形成不浸润现象？ 【答案】见解析 【解析】（1）水在玻璃上形成浸润现象，原因是当水与玻璃接触时，在接触处形成一个附着层，附着层中的水分子受到玻璃分子的吸引比水内部水分子的吸引强，结果附着层中的水分子比水内部更密，这时在附着层就出现水相互排斥的力，使跟玻璃接触的水面有扩展的趋势，因而形成浸润现象 （2）水在石蜡上却形成不浸润现象，因为水与石蜡接触时，在接触处形成一个附着层，附着层中的水分子受到石蜡分子的吸引比内部水分子的吸引弱，结果附着层中的水分子比水内部稀疏，这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟石蜡接触的水的表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现瓤 例5某同学将一直玻璃毛细管插入水中，发现管中水面上升的高度较大（如图（）所示）于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管，将长臂插入水中，使弯管顶部到水面的高度（如图（）所示），他认为将有水不断地从短臂管口流出你说对吗？为什么？ 【思路点拨】根据毛细现象的原理来分析。【答案】见解析 【解析】由于管子的内径相同，又，故水一定能沿弯管的长臂上升，经过顶