高二物理研究液体的表面性质

1、32研究液体的表面性质研究液体的表面性质课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.通过实验，观察液体的表面张力现通过实验，观察液体的表面张力现象象2解释表面张力产生的原因解释表面张力产生的原因3了解浸润与不浸润现象，并探究毛细现象产了解浸润与不浸润现象，并探究毛细现象产生的原因生的原因重点难点：表面张力产生的原因，用表面张力解重点难点：表面张力产生的原因，用表面张力解释生活中的现象释生活中的现象核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练3.2研研究究液液体体的的表表面面性性质质课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、探究液体表面张力现象一、探究液体表面张

2、力现象液体的表面就像紧绷着的液体的表面就像紧绷着的_，它有着一种，它有着一种_的趋势使液体表面具有收缩趋势的力叫的趋势使液体表面具有收缩趋势的力叫做表面张力做表面张力橡皮膜橡皮膜收缩收缩1液体跟气体接触的表面存在着一个薄层，叫做液体跟气体接触的表面存在着一个薄层，叫做_图图321是液体表面层附近分子的大是液体表面层附近分子的大致分布情况表面层的分子要比液体内部稀疏些，致分布情况表面层的分子要比液体内部稀疏些，即分子间距要比在液体内部的大一些，因此表面层即分子间距要比在液体内部的大一些，因此表面层分子相互吸引分子相互吸引液体表面层附近的分子分布液体表面层附近的分子分布图图321表面层表面层2如图

3、如图322所示，在液体内部，液体分子所受所示，在液体内部，液体分子所受的分子力是平衡的而在表面层里，液体分子所受的分子力是平衡的而在表面层里，液体分子所受的分子力是不平衡的，来自液体内部分子的引力要的分子力是不平衡的，来自液体内部分子的引力要_来自液体表面附近空气分子的引力，因此它来自液体表面附近空气分子的引力，因此它们有着进入们有着进入_的趋势，致使液体表面像一的趋势，致使液体表面像一张绷紧的膜这就是液体表面有收缩趋势的微观本张绷紧的膜这就是液体表面有收缩趋势的微观本质质液体表面张力的成因液体表面张力的成因图图322大于大于液体内部液体内部思考感悟思考感悟清晨起来，如果你到开满鲜花的公园散步

4、，会发现清晨起来，如果你到开满鲜花的公园散步，会发现花蕊上沾满了露珠，煞是好看可你想过没有，花花蕊上沾满了露珠，煞是好看可你想过没有，花蕊上的小水珠为什么呈球形呢？蕊上的小水珠为什么呈球形呢？图图323提示：提示：液体表面由于表面张力而具有一种收缩的趋液体表面由于表面张力而具有一种收缩的趋势，正是这种收缩的趋势使小水珠变为球形势，正是这种收缩的趋势使小水珠变为球形三、浸润和不浸润三、浸润和不浸润1一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做上，这种现象叫做_；一种液体不会润湿某；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，这种种固

5、体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做现象叫做_2一种液体是否浸润某种固体与一种液体是否浸润某种固体与_的的性质都有关系例如，水银性质都有关系例如，水银_玻璃，但水银玻璃，但水银_铅铅浸润浸润不浸润不浸润这两种物质这两种物质不浸润不浸润浸润浸润3浸润和不浸润也是浸润和不浸润也是_作用的表现当液体作用的表现当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫做做_四、毛细现象四、毛细现象1浸润液体在细管里浸润液体在细管里_的现象和不浸润液体在的现象和不浸润液体在细管里细管里_的现象，称为毛细现象的现象，称为毛细现象2实验和理论分析都表明，对于一定

6、的液体和一定实验和理论分析都表明，对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径材质的管壁，管的内径_，液体所能达到的高，液体所能达到的高度越高度越高分子力分子力附着层附着层上升上升下降下降越细越细核心要点突破核心要点突破一、液体表面张力的理解一、液体表面张力的理解1液体的表面层和表面张力的形成液体的表面层和表面张力的形成(1)表面层：液体跟气体接触表面存在一个薄层，表面层：液体跟气体接触表面存在一个薄层，即表面层即表面层(2)分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面分子分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏分布比内部分子稀疏(3)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本分子力特点：

7、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，分子力表现为引力力表现为引力(4)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面特性：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，使液体表面好像一层绷紧的膜(5)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，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垂直于液面上的各条分界线如图324所示所示图图3242表面张力及其作用表面张力及其作用(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最

8、小而在体积相同的条件下，球形的表面积趋于最小而在体积相同的条件下，球形的表面积最小积最小如吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银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，滴呈球形但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下才呈球形在失重条件下才呈球形 (2)表面张力的形成原因是表面层表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触液体跟空气接触的一个薄层的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力现为引力(3)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟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

9、度有关液体的种类、温度有关即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.液体表面具有收缩的趋势，其原因是液体表面具有收缩的趋势，其原因是()A由于液面分子间距离小于液体内部分子间的距由于液面分子间距离小于液体内部分子间的距离因此液面分子间表面斥力较强，而使液体表面离因此液面分子间表面斥力较强，而使液体表面有收缩的趋势有收缩的趋势B由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，因此液体表面分子间相互作用的引力较间的距离，因此液体表面分子间相互作用的引力较强，而使液体表面有收缩的趋势强，而使液体表面有收缩的趋势C由于与液面接触的气体的分子

10、对液体表面的分由于与液面接触的气体的分子对液体表面的分子的吸引力，使液体表面有收缩的趋势子的吸引力，使液体表面有收缩的趋势D液体可以流动，因而使液体表面有收缩的趋势液体可以流动，因而使液体表面有收缩的趋势解析：解析：选选B.液体表面收缩是因为表面层内液体分子液体表面收缩是因为表面层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，使表面收缩，故为引力，使表面收缩，故B正确正确二、浸润与不浸润的形成二、浸润与不浸润的形成1附着层附着层液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受

11、到固体分子的吸引部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引2浸润的成因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，这时表现为液体间表现为斥力具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体浸润固体3不浸润的成因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，这时表现为液体间表现

12、为引力具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体不浸润固体特别提醒：特别提醒：同一种物体，对有些液体浸润，对有些同一种物体，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，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，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但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃但能浸润铅即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.玻璃上不附着水银，产生这种不浸润的原因是玻璃上不附着水银，产生这种不浸润的原因是()A水银具有流动性水银具有流动性B玻璃表面光滑玻璃表面光滑C

13、水银与玻璃接触时，附着层里的水银受到玻璃水银与玻璃接触时，附着层里的水银受到玻璃分子的引力较弱分子的引力较弱D水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部稀疏部稀疏解析：解析：选选CD.水银不浸润玻璃是因为附着层里水银不浸润玻璃是因为附着层里的水银分子受到的玻璃分子的引力较弱，附着的水银分子受到的玻璃分子的引力较弱，附着层里的分子比水银内部稀疏，附着层表面有收层里的分子比水银内部稀疏，附着层表面有收缩趋势缩趋势三、毛细现象产生的作用三、毛细现象产生的作用1现象：浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月现象：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

14、里下降后形成凸月面面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面2因素：毛细管内外液面的高度差与毛细管的内因素：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，高度差越大径有关，毛细管内径越小，高度差越大3成因：成因：(1)浸润液体与毛细管内壁接触时，液体浸润液体与毛细管内壁接触时，液体表面发生弯曲，呈凹形，表面张力的收缩作用总是表面发生弯曲，呈凹形，表面张力的收缩作用总是力图使凹形表面的面积缩小，对表面下的液体产生力图使凹形表面的面积缩小，对表面下的液体产生向上的提拉作用，管内液面上升，直到表面张力向向上的提拉作用，管内液面上升，直到表面张力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平

15、上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平衡时，管内液体停止上升，稳定在一定的高度衡时，管内液体停止上升，稳定在一定的高度(2)不浸润液体则与以上相反不浸润液体则与以上相反即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以看到看到()A毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管越粗，管内水面越低越粗，管内水面越低B毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高C毛细管插入跟它浸润的液体中时毛细管插入跟它浸润的液体中时,管内液面

16、上升管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低D毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降解析：解析：选选AC.水浸润玻璃，附着层内分子之间表现水浸润玻璃，附着层内分子之间表现为斥力，附着层扩张，液面上升，且管越细，液面为斥力，附着层扩张，液面上升，且管越细，液面上升越高，水银不浸润玻璃，附着层内分子之间表上升越高，水银不浸润玻璃，附着层内分子之间表现引力，附着层收缩，毛细管中液面下降，故现引力，附着层收缩，毛细管中液面下降

17、，故A、C正确正确 下列说法正确的是下列说法正确的是()A表面张力就是分子力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水面托起缝衣针表明表面张力与缝衣针的重力相平衡平衡C表面张力的大小跟液面上分界线的长短有关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液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势课堂互动讲练课堂互动讲练对表面张力现象的分析对表面张力现象的分析【精讲精析精讲精析】表面张力是液体表面层内分子引表面张力是液体表面层内分子引力的宏观表现，不能说表面张力就是分子力故力的宏观表现，不能说表面张力就是分子力故A选项错误；在水面上静止是液膜对其弹力与

18、重选项错误；在水面上静止是液膜对其弹力与重力平衡，力平衡，B选项错误；表面张力的大小与液面上选项错误；表面张力的大小与液面上分界线的长短有关，且表面张力有使液面收缩的分界线的长短有关，且表面张力有使液面收缩的趋势，因此趋势，因此C、D选项正确选项正确【答案答案】CD【方法总结方法总结】要正确区分表面张力和液膜弹力，要正确区分表面张力和液膜弹力，结合平衡条件，求解液面上的平衡问题；要熟悉表结合平衡条件，求解液面上的平衡问题；要熟悉表面张力的大小和特点并能解释一些现象面张力的大小和特点并能解释一些现象 以下各种说法中正确的是以下各种说法中正确的是()A因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水因为水

19、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体两者的性质共同决定的浸润、不浸润现象分析浸润、不浸润现象分析C在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重在人造卫星中，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，否则容器中的液体一定液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散会沿器壁流散D当当A液体和液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发固体接触时，发生浸润现象还是发

20、生不浸润现象，关键取决于生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层固体分子对附着层A液液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些力大些还是小些【精讲精析精讲精析】水银不浸润玻璃，但可能浸润其他水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以固体，所以A错，错，B正确在处于完全失重状态的人正确在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，C正正确确D选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理，故选观原理，故选B、C、D.【答案答案】BCD【方法总结方法总结】某种液体是否为浸润液体，并不完某种液体是否为浸润液体，并不完全取决于自身全取决于自身,而是由液体和固体的性质共同决定，而是由液体和固体的性质共同决定，因此，不要由某一特例就确定是浸润或不浸润因此，不要由某一特例就确定是浸润或不浸润 水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体