高中物理第九章固体液体和物态变化第二节液体名师导航学案新人教选修.docx

第二节 液体名师导航知识梳理1.液体分子的排列也是密集的，只在_的排列，这种区域是_，边界和大小随时改变，_，有时又_，液体由大量这种_，它们_地分布着，因而液体表现出各_.2.液体分子间距_，相互作用力_，液体分子热运动主要表现为_，但平衡位置_，即液体分子可以在一个平衡位置振动_，又转到_振动，这就是液体具有_的原因.疑难突破1.从微观角度对液体表面张力的解释？剖析：从微观上看，表面张力是由于液体层内的分子之间的相互作用，不同于液体的内部，从而使表面层具有一种特殊性质的结果.分子力是由引力和斥力两部分组成的，二者都是短程力.引力的有效作用距离大约为分子的有效直径的几倍，斥力的有效作用距离更短一些.以引力的有效作用距离作为液体表面层的厚度，则表面层以下液体内部的分子受到的其他分子的作用力相互抵消；在表面层内，除了最靠近表面的分子以外，其他分子受到的斥力也相互抵消，而最靠近表面层的分子受其他分子的引力的合力则不为零，并且越靠近液体表面，所受的引力合力也越大.于是，在表面层内就形成了一个分子引力场，液体分子从液体内部进入这个引力场，其势能就增大；液体分子由表面层进入液体内部，其势能就减小，所以表面层内的分子有进入液体内部的趋势，这也就是液体表面有收缩趋势的微观本质.2.浸润和不浸润的微观解释？剖析：当液体与固体接触时，在接触处形成一个叫做附着层的液体薄层，附着层里的分子同时受固体分子的吸引和液体内部分子的吸引，设引力分别为F1和F2，如F1F2，附着层里的分子就比液体内部密，液体分子相互排斥，跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润现象，反之形成不浸润现象.问题探究问题：毛细现象与哪些因素有关？探究：(1)把三支不同粗细的玻璃毛细管插入浸润于玻璃的水中，观察现象，发现较粗的玻璃管中水面上升的高度较低，较细的玻璃管中水面上升的高度较高.(2)把三支不同粗细的玻璃毛细管插入不浸润于玻璃的水银中，观察现象发现较粗的玻璃水银面下降得较高，较细的玻璃管下降得较低.探究结论：毛细现象与液体的浸润与不浸润和毛细管的粗细有关.典题精讲【例1】 下列现象中，哪些现象是由于液体的表面张力而引起的( )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思路解析：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，而两滴水银的接触，新棉织品水洗后，小昆虫轻爬在水面上，都将受到液体的表面张力的作用.答案：BCD【例2】 下列叙述中哪点是正确的( )A.液体表面张力随温度升高而增大B.液体尽可能在收缩它们的表面积C.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能D.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些思路解析：这是有关液体表面分子相互作用的问题，液体的表面层由于和气体接触与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏.这样分子间就表现为引力了，即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势.随温度的升高，表面层分子距离更要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小，而在液体内，分子间的引力基本等于斥力，当r=r0时，分子势能最小，在表面层rr0，所以分子势能比液体内部的分子势能大.答案：BC【例3】 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思路解析：这首先是浸润现象，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布就比液体内部更密，这样就会使液体间出现了相互推力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势.答案：ACD知识导学 学习本节内容，要和固体中所学的内容和固体的一些外在特性进行对比，液体所具有的特性是流动性，可以从分子力的角度去加以考虑，并带着问题思考，影响我们平时常见的相溶速度快慢的原因.疑难导析1.解决这一问题的关键是我们上一章学习过的分子力与分子之间距离的关系.即当分子之间的距离大于r0时分子力表现为引力；当分子之间的距离小于r0时表现为斥力；当两分子之间的距离为r0时分子力为0，运用这些基础知识，以液面为分界面进行力学分析，就可以得出表面张力产生的原因.再者我们也可以从力场和分子势能的观点出发去思考问题，把液体的表面层看作一个力场，由分子进入力场的势能变化来解释表面张力.2.为了便于同学们理解浸润和不浸润现象，给出如下两个示意图帮助理解.图9-2-1 当浸润物体跟毛细管内壁接触时，附着层里的排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张大，与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用，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量相等时，达到平衡，流体停止上升，稳定在一定的高度. 同理可分析不浸润液体在毛细管里下降的现象.典题导考绿色通道：通过本题的学习要能够利用表面张力的知识去解决实际问题，可以分析一下“油瓶外总是附有一层薄薄的油”以及“用湿布不易擦去玻璃窗上的灰尘”等现象.【典题变式1】 下列现象，哪些是因液体的表面张力所造成的( )A.使用洗洁精易清除餐具上的油迹B.融化的蜡烛从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C.熔融的玻璃能制成各种玻璃器皿D.树叶能漂浮在水面上绿色通道：表面层液体分子间距离大于r0，升温时，表面层分子距离增大，要克服分子引力做功，故液体分子势能增大，而由分子间作用的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小.【典题变式2】 将一枚硬币轻轻地平放在水面上，可以不下沉，此时与硬币重力相平衡的力是( )A.水的浮力 B.水的表面张力C.水的浮力和表面张力的合力 D.水的浮力和空气浮力的合力绿色通道：解好此类题的关键是正确理解浸润现象和不浸润现象的形成原因及影响其形成的因素.【典题变式3】 液体和固体接触时，附着层表面具有缩小的趋势是因为 (