高中物理第九章 物态变化9.2液体ppt课件

1、液体的微观构造液体的微观构造 液体有一定的体积，不易被紧缩，这一特点跟液体有一定的体积，不易被紧缩，这一特点跟固体固体样；另一方面又像气体，没有一定的外样；另一方面又像气体，没有一定的外形，具有流动性。形，具有流动性。液体的分子间间隔大约为液体的分子间间隔大约为r0，相互作用，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另位置附近

2、振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的缘由。这一个特点明显区别于流动性的缘由。这一个特点明显区别于固体。固体。 固体固体液体液体气体气体体积对体积对比比110单个分单个分子表子表现现在固定的平衡位置附近做微小的振动在非固定的平衡位置附近做振动没有平衡位置局部局部（小（小区域）区域）表现表现分子规则的排列形成暂时的分子规则排布无规则宏观性宏观性质质各向异性各向同性各向同性 为什么叶面上的露珠总是球形的?为什么由滴管口缓慢流出的液体不是延续的液流而是连串的液滴?为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里?二二. .液体的外表张力液体的

3、外表张力液体的外表张力液体的外表张力 液体外表有一层跟液体外表有一层跟气体接触的薄层，气体接触的薄层，叫做外表层叫做外表层 处于外表层的液体分子，一方面遭到上处于外表层的液体分子，一方面遭到上方气体分子作用，另一方面又遭到下方方气体分子作用，另一方面又遭到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强，所以，外表层分子陈列比液的作用强，所以，外表层分子陈列比液体内部要稀疏些，分子间间隔较液体内体内部要稀疏些，分子间间隔较液体内部也大一点部也大一点 在外表层里分子间的作用就表现为引力。在外表层里分子间的作用就表现为引力。 液面各部分间的相互吸引力就叫做外表张力液

4、面各部分间的相互吸引力就叫做外表张力 o液体外表具有收缩到最小的趋势液体外表具有收缩到最小的趋势 二、液体外表张力产生的缘由二、液体外表张力产生的缘由思索思索: 液体分子在外表层与它在液体、气体中分布有什液体分子在外表层与它在液体、气体中分布有什么不同，分子间作用力又是怎样的？么不同，分子间作用力又是怎样的？ 外表层分子间距外表层分子间距比较稀疏，比较稀疏，分子间距分子间距r0 ，分子间的作用表分子间的作用表现为相互吸引。现为相互吸引。液体的外表张力液体的外表张力线两侧液体之间线两侧液体之间的作用力为引力的作用力为引力1F2FNM在液体外表想象一条恣意直线，把液面分成两个部分在液体外表想象一条

5、恣意直线，把液面分成两个部分使液体外表绷紧使液体外表绷紧外表张力方向垂直与所画的线外表张力方向垂直与所画的线MN知识稳定知识稳定 蛛网上的水珠为何呈球状？蛛网上的水珠为何呈球状？结论：外表张力会使液面收缩，结论：外表张力会使液面收缩， 使其收缩到外表积最小。使其收缩到外表积最小。知识稳定知识稳定 弯成弧形的棉线所受张力的方向怎样？弯成弧形的棉线所受张力的方向怎样？ 结论：结论： 外表张力的作用是使液体外表构成一层外表张力的作用是使液体外表构成一层薄膜薄膜 液面对回形针的作用其实是这层膜对它液面对回形针的作用其实是这层膜对它有作用有作用 知识稳定知识稳定 液面对缝衣针的作用是液体的外表张力吗？液

6、面对缝衣针的作用是液体的外表张力吗？不是不是二、毛细景象二、毛细景象 我们知道液体跟气体接触时，在接触的外表存在一个薄层-外表层，外表层的性质决议了液体出现外表引力，使液体具有收缩的趋势，那么在液体与固体接触时，会出现什么景象呢？一浸润和不浸润一浸润和不浸润1、附着层内液体分子间的间隔大于分子、附着层内液体分子间的间隔大于分子力平衡间隔力平衡间隔r0，附着层内分子间的作用，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，这表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为不浸润样液体与固体间表现为不浸润2、附着层内液体分子间的间隔小于分子、附着层内液体分子间的间隔小于分子力平衡间隔力平

7、衡间隔r0，附着层内分子间的作用，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有收缩的趋势，这表现为斥力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为浸润样液体与固体间表现为浸润浸润和不浸润的微观解释浸润和不浸润的微观解释1、毛细景象：浸润液体在细管里上升的景象、毛细景象：浸润液体在细管里上升的景象和不浸润液体在细管里下降的景象，叫做毛细和不浸润液体在细管里下降的景象，叫做毛细景象。景象。2、浸润液体在毛细管里上升后，构成凹月面，、浸润液体在毛细管里上升后，构成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后构成凸月面。不浸润液体在毛细管里下降后构成凸月面。3、毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛、毛细管内

8、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。细管内径越小，高度差越大。当毛细管里插入浸润液体中时，附着层里的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上升引起液面弯曲，呈凹形弯月面使液体外表变大，与此同时由于外表层的外表引外表变大，与此同时由于外表层的外表引力的收缩作用，管内液体也随之上升，直力的收缩作用，管内液体也随之上升，直到外表张力向上的拉伸作用与管内升高的到外表张力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等时，到达平衡，液体停顿液体的重力相等时，到达平衡，液体停顿上升

9、，稳定在一定的高度。利用类似的分上升，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析，也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的景象。降的景象。液体浸润管壁，液体边缘部液体浸润管壁，液体边缘部分的外表张力如图，外表张分的外表张力如图，外表张力使管中的液体上升，当液力使管中的液体上升，当液体的重力跟外表张力相等时，体的重力跟外表张力相等时，液面稳定，管子越细，液柱液面稳定，管子越细，液柱上升的越高上升的越高毛细景象解释毛细景象解释三、液晶三、液晶 随着人们对物质形状认识的深化，发现物质除了通常呈现的固态、液态和气态外，还存在着一些其他的形状，如等离子态、液晶态、超导态、中子态等。

10、其中的液晶态具有一些独特的光学性质，被人们不断地认识和运用。一液晶态一液晶态 研讨发现有许多有机化合物可以呈现于晶体和液体之间的形状如通常所说的胆固醇就是这亲，它们一方面偈液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定方向陈列比较整齐，具有各向异性。 液晶分子液晶分子1液晶态：物质既有液体的流动液晶态：物质既有液体的流动性，又具有晶体的分子陈列整齐，性，又具有晶体的分子陈列整齐，各向异性的形状，叫做物质的液晶各向异性的形状，叫做物质的液晶态态2液晶：处于液晶形状的物质叫液晶：处于液晶形状的物质叫做液晶做液晶3不是一切物质都具有液晶态，不是一切物质都具有液晶态，现已发现几千种有机化合物具有液现已发

11、现几千种有机化合物具有液晶态晶态 组成晶体的物质微粒分子、原子或离子组成晶体的物质微粒分子、原子或离子按照一定的规律在空间有序陈列，构成空间按照一定的规律在空间有序陈列，构成空间点阵，所以表现为各向异性而液体分子表点阵，所以表现为各向异性而液体分子表现为陈列无序性和流动性现为陈列无序性和流动性 液晶态是介于固态和液态之间的中间态液晶态是介于固态和液态之间的中间态 液晶分子既坚持陈列有序性，坚持各向异性，液晶分子既坚持陈列有序性，坚持各向异性，又可以自在挪动，位置无序，因此也坚持了又可以自在挪动，位置无序，因此也坚持了流动性流动性2 2液晶的特点液晶的特点 液晶分子的位置无序使它像液体，陈列有序使它像晶液晶分子的位置无序使它像液体，陈列有序使它像晶体体 3 3液晶的光学性质对外界条件的变化反响矫捷液晶的光学性质对外界条件的变化反响矫捷液晶分子的陈列是不稳定的，外界条件的微小变动都液晶分子的陈列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子陈列的变化，因此改动液晶的某些性会引起液晶分子陈列的变化，因此改动液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器外表的质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器外表的差别等都可以改动液晶的光学性质差别等都可以改动液晶的光学性质4 4液晶的外形特征液晶的外形特征液晶物质都具有较大的分子，分子外形通常是棒状分液晶物质都具有较大