同步备课套餐之物理教科3-3复习讲义：第三章 固体与液体 3~4 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精3液晶4液体的表面张力[学习目标］1.了解液晶的特点及其应用。2。了解液体的基本性质.3.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因.4.理解液体的微观特性．一、液晶[导学探究]液晶在现代生活中扮演着重要角色,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我们生活的方方面面．为什么“液体"和“晶体”联系在一起了？液晶是液体吗？答案许多有机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．液晶不是液体．［知识梳理]1．液晶：处于固态与液态之间的过渡状态的物质．2．液晶的特点（1）位置无序使它像液体,而取向有序使它像晶体，液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间．(2）从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的．3．引起液晶光学性质改变的因素有温度、压强、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等．［即学即用]判断下列说法的正误．（1)液晶即为液体．(×)(2)液晶分子取向有序时具有晶体的各向异性．(√）二、液体的微观结构［导学探究］为什么液体具有一定的体积、不易压缩，却没有一定的形状？答案液体微粒像固体的一样也是紧密靠近的,所以液体具有一定的体积，不易压缩．但液体微粒之间的相互作用不像固体中的那么强，微粒会从一个平衡位置转移到另一个平衡位置，所以液体具有流动性，没有一定的形状．[知识梳理]液体的微观结构及宏观特性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．液体微粒之间的分子作用力比固体分子间的作用力要小，所以液体没有固定的形状,具有流动性．由于液体分子的移动比固体分子容易，所以扩散速度比固体要快．3．液体分子的热运动的特点表现为振动与移动相结合．[即学即用]判断下列说法的正误．（1)液体之所以不易被压缩是因为液体分子间无空隙．(×）（2)液体扩散比固体扩散快．(√）三、奇异的表面张力现象及其成因［导学探究]1．(1）如图1所示是液体表面附近分子分布的大致情况．图1请结合图片思考:液体表面层内的分子距离和分子力各有什么特点？(2）液体像气体一样没有固定的形状,具有流动性,而又像固体一样具有一定的体积，不易被压缩，液体的这些特点是由什么决定的？答案(1）表面层内分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力．（2）液体的微观结构．2．把一根棉线的两端系在铁丝环上，不要让棉线过紧,要使它处于略为松驰的状态．然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜．这时薄膜上的棉线仍是松驰的(如图2甲所示)．用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化，如图乙、丙所示．甲乙丙图2把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时环上的棉线圈仍是松驰的（如图3甲所示)．图3用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化，如图乙所示．以上两个实验说明了什么问题?答案液体之间存在相互作用力，液体表面存在表面张力．［知识梳理］1．表面张力（1)液体表面存在的收缩力,叫做表面张力．(2）表面张力的作用效果:使液面具有收缩的趋势．2．表面张力的形成原因是表面层内分子间距大,分子间的作用力表现为引力．3．表面张力的方向和液面平行，垂直于液面上的各条分界线，如图4所示．图4［即学即用]判断下列说法的正误．（1）表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势．（√)(2)表面张力是分子力的宏观表现．(√）（3）表面张力是液体表面各部分分子间存在的相互排斥力．(×)(4）昆虫可以在水面上自由走动是表面引力作用引起的．（√）一、液晶例1（多选）关于液晶的分子排列，下列说法正确的是()A．液晶分子在特定方向排列整齐B．液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动会引起液晶分子排列的变化C．液晶分子的排列整齐且稳定D．液晶的物理性质稳定答案AB解析液晶分子在特定方向上排列比较整齐，故选项A正确；液晶分子排列不稳定，外界条件的微小变动会引起液晶分子排列的变化，故选项B正确，C错误；液晶分子排列的不稳定导致其物理性质不稳定，故选项D错误．二、液体的微观结构例2关于液体，下列说法正确的是（)A．液体的性质介于气体和固体之间,更接近气体B．液体表现出各向异性C．液体分子的热运动与固体类似,主要表现为在固定的平衡位置附近做微小振动D．液体的扩散比固体的扩散快答案D解析液体分子间距离与固体分子间距离接近，都不易被压缩，故A错；液体由大量暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章的分布着,因而液体表现出各向同性,故B错；液体分子与固体分子都在平衡位置附近做微小振动，所不同的是液体分子没有固定的平衡位置，故C错；液体的扩散要比固体的扩散快，故D对．三、表面张力现象及成因1．液面表面张力的成因分析(1)分子间距离特点：液体表面分子分布比内部分子稀疏．(2）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．（3）表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．2．表面张力及其作用（1)表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，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，在完全失重条件下才呈球形）．（2)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．例3关于液体的表面张力，下列说法正确的是（）A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力C．液体的表面张力随温度的升高而增大D．表面张力的方向与液面垂直答案B解析液体表面层分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向与分界线垂直．表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小,所以表面张力减小．故选项B正确，选项A、C、D错误．分析表面张力问题的三点注意1表面张力是液体表面层中大量分子间引力的宏观表现.2表面张力的大小除了跟分界线长度有关外,还跟液体的种类和温度有关。一般情况下，温度越高，表面张力就越小。3表面张力的方向与液面平行。例4如图5所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分．若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个（）图5答案D解析肥皂膜未被刺破时,作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状．当把a部分液膜刺破后，在b部分液膜表面张力的作用下,棉线将绷紧．因液体表面有收缩到面积最小的趋势，而在同周长的几何图形中，圆面积最大，所以棉线被拉成凹的圆弧形状．正确选项为D。1．(多选）关于液晶，下列说法中正确的有（)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．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化答案CD解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质．2．（多选）关于液体和固体，以下说法正确的是(）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答案BCD解析液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子的那样强,所以选项A错误，B正确；液体具有流动性是因为液体分子热运动的平衡位置不固定,正是因为微粒在液体里的移动比在固体中容易,所以其扩散速度比固体的扩散速度快，选项C、D均正确．3．(多选)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（）A．水黾可以停在水面上B．叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规则运动答案AB解析滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉做无规则的运动是布朗运动，故正确选项为A、B。4．液体表面张力产生的原因是(）A．在液体的表面层里,分子间距大，分子间斥力消失，只有引力B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引C．在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部的分子间距大,分子间引力占优势D．液体分子间的排斥力的作用答案C解析液体表面层分子间距大于r0，因此分子力表现为引力,这是液体表面张力产生的原因，A、B、D错误,C正确．一、选择题1．关于液晶的下列说法中正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶答案B解析液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错,选项B正确．2．(多选）关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是(）A．晶体和液晶的性质是完全相同的B．液晶就是液体,具有液体的所有性质C．液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态D．液晶具有液体的流动性，在光学性质上具有晶体的各向异性答案CD3．关于液体的表面张力,下列说法正确的是(）A．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0B．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势答案D解析在液体与气体接触的表面处形成一个特殊的薄层,称为表面层,在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r〉r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势．故D项正确．4．下列说法正确的是()A．表面张力就是分子力B．小昆虫在水面上能自由行走是因为其重力大小可忽略不计C．表面张力的方向与液面上的分界线平行D．液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势答案D5．（多选）下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的（)A．两滴水银相接触，会立即合并到一起B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿D．水珠在荷叶上呈球形答案ABD解析用熔化的玻璃制成各种器皿,跟各种模具有关,并非表面张力造成的，故C错．6．如图1所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使框架布满肥皂膜，然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破，线的形状将变成下列选项图中的（）图1答案C解析由于液体表面张力的作用,液体表面有收缩到面积最小的趋势，故C正确．7．（多选）下列说法正确的是（）A．水和酒精混合后总体积变小了是由于水分子与酒精分子之间的作用力使它们间的距离变小的缘故B．船能浮在水面上是由于水的表面张力的合力与船的重力平衡的缘故C．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大D．在水平玻璃板上,散落的水银呈球形或椭球形是由于表面张力使之收缩的缘故答案CD解析水和酒精混合后总体积减小是因为水和酒精分子彼此进入到对方空隙中的原因；船能浮在水面上是因为浮力和重力平衡的缘故；散落在水平玻璃板上的水银呈球形或椭球形是表面张力的作用．二、非选择题8．如图2所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄