课件9.12固体液体(人教版选修33)

1、2固体液体1．知道固体以及晶体的分类；知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别.2．知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性，可用晶体物质微粒的规则排列来说明.了解固体材料的应用.3．了解液体的微观结构特点；知道生活中的表面张力现象，了解表面张力形成的原因.4．知道生活中的浸润和不浸润现象；了解毛细现象；了解液晶的特性及应用.重点：1．晶体与非晶体的物理特性及其区别.2．常见固体材料的分类及应用.3．液体表面层分子特点及表面张力的形成原因.4．液晶的特性及其在现代生活技术中的应用.难点：1．用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性.2．液体产生表面张力、浸润、不浸润现象的原因.一、固体1.固体分类：固体可分为＿＿＿、＿＿＿＿两类.2.晶体与非晶体的区别宏观外形物理性质非晶体没有确定的形状（1）没有确定熔点（2）导热、导电、光学性质表现为各向同性比

较

内

容固

体

分

类晶体非晶体宏观外形物理性质晶体比

较

内

容固

体

分

类单晶体多晶体有规则的形状没有确定的形状（1）有确定的熔点（2）导热、导电、光学性质表现为各向异性（1）有确定的熔点（2）导热、导电、光学性质表现为各向同性3.晶体的微观结构（1）规则性：单晶体的原子（或分子、离子）都是按照各自的规则排列，具有_____上的周期性.（2）变化或转化：在不同条件下，同种物质的微粒按照__________在空间排列，可以生成不同的_____，例如石墨和金刚石.有些晶体在___________可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃.空间不同规则晶体一定条件下【判一判】（1）铁块没有规则的几何形状，所以是非晶体.（）（2）晶体具有确定熔点.（）（3）具有各向同性的固体一定是非晶体.（）提示：（1）常见的金属材料是多晶体，（1）错.（2）无论是单晶体还是多晶体都有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，（2）正确.（3）非晶体在物理性质上一定表现出各向同性，多晶体是由许多单晶体杂乱无章的排列组合而成的，故多晶体在物理性质上也表现出各向同性，因此具有各向同性的固体可能是非晶体，也可能是多晶体，（3）错.二、液体1.微观结构：分子之间的距离很小，液体分子间作用力比固体分子间作用力_____.2.宏观性质：有一定的体积，不易压缩，具有_______，比固体扩散速度___.3.表面张力：由于表面层分子间比较_____，分子间的作用力表现为相互吸引，使液体_________的力.要小流动性快稀疏表面收缩【想一想】雨伞的伞面上有很多细小的孔，为什么下雨时，雨水不会从孔里漏下来？提示：因为雨水将纱线浸湿后，在纱线孔隙中形成水膜，水膜的表面张力使雨水不会漏下来.三、浸润和不浸润及毛细现象1.浸润：一种液体会_____某种固体并_____在固体的表面上的现象.2.不浸润：一种液体不会_____某种固体，_________在这种固体的表面上的现象.3.浸润和不浸润是_______作用的表现.4.毛细现象：浸润液体在细管中_____的现象，以及不浸润液体在细管中_____的现象.5.毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越细，高度差_____.润湿附着润湿不会附着分子力上升下降越大【想一想】要想把凝固在衣料上的蜡去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回熨烫.为什么这样做可以去掉衣料上的蜡？提示：放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔起着毛细管的作用，当蜡或油脂受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸掉.

四、液晶1.液晶的概念：像液体一样具有_______，其光学性质与某些_____相似，具有各向_____的有机化合物，称为液晶.2.液晶的用途液晶可以用作_____元件,在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用.流动性晶体异性显示【想一想】液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是如何显示各种颜色的呢？提示：在液晶中掺入少量多色性染料，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不一样，从而显示出各种颜色.

晶体和非晶体的比较及晶体的微观结构【探究导引】我们知道水晶是晶体，具有规则几何外形；橡胶是非晶体，无规则的几何外形，那么：（1）是不是只要有规则几何形状的固体就是晶体，无规则几何形状的固体就是非晶体呢？（2）我们可以从哪些方面正确区分单晶体、多晶体和非晶体？（3）从微观结构上分析，单晶体为什么呈现出各向异性，而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？【要点整合】1.单晶体、多晶体及非晶体的区别与联系（1）区别：固体可以分为晶体、非晶体两大类，其中晶体又分为单晶体和多晶体，其区别和联系如下：（2）联系:在一定条件下,晶体可以变为非晶体,非晶体也可以变为晶体.2.正确理解单晶体的各向异性（1）在物理性质上,单晶体具有各向异性,而非晶体则是各向同性的.①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时，测试结果不同.②通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等.（2）单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性,举例如下:①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同.②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同.③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同.④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同.3．对晶体物理性质表现各向异性还是各向同性的微观解释各向异性各向同性各向同性单晶体多晶体非晶体物理性质单晶体多晶体非晶体微观解释单晶体内部物质微粒的排列有一定规律，因此宏观上有规则的几何外形．在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样，在物理性质上表现为各向异性.多晶体内部物质微粒的排列没有一定规律．因此宏观上没有规则的几何外形．在多晶体内部物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，因此在物理性质上表现为各向同性.非晶体内部微粒的排列没有一定规律，在宏观上没有规则的几何外形．在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在不同方向上的微粒排列及物质结构基本相同，所以在物理性质上表现为各向同性.【特别提醒】（1）若经过人为加工，非晶体和多晶体也可以有规则的形状.（2）晶体和非晶体的区分关键是看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是各向同性.【典例1】关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）A．晶体可以变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体B．同种物质可以生成不同的晶体，它们的物理性质不同，但化学性质相同C．具有各向同性的物体，可以断定它不是单晶体D．具有特定熔点的物体，可以断定它一定是单晶体【思路点拨】晶体与非晶体、单晶体与多晶体在一些特点和性质上存在异同，熟记它们在几何外形和物理性质上的差异以及它们的联系是解决这类问题的重要方法.【规范解答】选B、C.物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，而是与它的微观结构有关，在一定条件下可以相互转化，故A错．组成物质的微粒能够按照不同的规则在空间分布，可以形成不同的晶体，如碳可以形成石墨和金刚石，故B对．单晶体在物理性质上具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性，故C对．单晶体和多晶体都具有特定的熔点，故D错．【总结提升】判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法区分晶体和非晶体的方法是看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体.区分单晶体和多晶体的方法是看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性.【变式训练】关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体【解析】选C.多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性，所以A、B错，C对.晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以D错.【变式备选】关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）A.所有的晶体都表现为各向异性B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点

【解析】选D.只有单晶体才表现出各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大块塑料粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别，就是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D正确.

液体的微观结构及表面张力【探究导引】洒在玻璃板上的水银呈球形，荷叶上的露珠也呈球形.这种现象可以从微观角度进行解释，那么：（1）液体与气体接触的表面层内，液体分子间的距离比液体内部分子间的距离大还是小，分子力表现为引力还是斥力？（2）一些小物体可以静止在液面上，液体表面张力的方向与物体的重力方向相反吗？（3）液体表面张力的大小与哪些因素有关？【要点整合】1.液体的微观结构与宏观特性液体中的分子跟固体分子一样是密集排列在一起的，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，所以液体具有一定的体积，但液体分子只在很小的区域内有规则地排列，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.所以液体具有流动性，液体由大量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，无一定的形状.分子的移动比固体分子容易，所以扩散比固体要快.2．液体表面张力的形成液体和气体接触的表面存在一个薄层，即表面层，由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部稀疏，表面层里分子间的平均距离比液体内部分子间的距离大，于是分子间的引力和斥力比液体内部的引力和斥力都有所减小，但斥力比引力减小得快，所以在表面层上划一条分界线MN时（如图），两侧的分子在分界线上相互吸引的力将大于相互排斥的力．宏观上表现为分界线两侧的表面层相互吸引，即产生了表面张力，致使液体表面像一张绷紧的膜．所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果．3.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）表面张力的形成原因是表面层（液体跟空气接触的一个薄层）中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力.（3）表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关.【特别提醒】（1）表面张力不是指个别分子间的相互引力，而是表面层中大量分子间引力的宏观表现．凡是液体与气体接触的表面都存在表面张力．（2）表面张力的大小除了跟分界线长度有关外，还跟液体的性质和温度有关．一般情况下，温度越高，表面张力就越小．另外，杂质也会明显地改变液体的表面张力大小．比如洁净的水有很大的表面张力，而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小．也就是说，洁净水的表面具有更大的收缩趋势．【典例2】下列现象中，由于液体的表面张力而引起的是（）A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果【思路点拨】求解此题应把握以下三点：关键点（1）正确区分表面张力和液面弹力、浮力等的不同；（2）注意结合平衡条件，求解液面上的平衡问题；（3）熟悉表面张力的大小和特点并能解释一些现象.【规范解答】选A、D.仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用．浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A选项正确，C选项错误．小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中（排开一部分水）受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，故B选项错误．喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠（体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势），故D选项正确.【变式训练】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，故非晶体可以看做是黏性极大的液体B.液体的物理性质一般表现为各向同性C.硬币能浮在水面上是因为所受浮力大于重力D.表面张力是由于液体内部分子对表面层分子的吸引【解析】选A、B.非晶体结构跟液体相似，一般表现为各向同性，A、B对；硬币能浮在水面上是因为受到表面张力的缘故，而不是浮力作用的结果，C错；表面张力是由于液体表面层内分子相互吸引，D错.

对浸润和不浸润及毛细现象的分析【探究导引】如图，将一细玻璃管插入液体中，将产生毛细现象.观察左图细管中液面形状与右图中液面形状截然不同，我们分别称为浸润与不浸润现象.另外液体与固体接触处的液体薄层为附着层，结合以上材料思考下列问题：（1）附着层内的液体分子受到哪些力的作用？（2）什么因素决定了液体的浸润与不浸润现象？浸润和不浸润现象在日常生活中有哪些应用？（3）毛细现象的产生与哪些因素有关？是不是说只有发生浸润现象才能发生毛细现象？毛细现象在日常生活中有哪些应用？【要点整合】1．浸润和不浸润形成的原因浸润与不浸润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，附着层的分子既受到固体分子的吸引（附着力），又受到液体内部分子的吸引（内聚力）.如果内聚力大于附着力，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，如果附着力大于内聚力，附着层里的分子就比液体内部更密，在附着层里就出现液体分子相互排斥的力，这时跟固体接触的表面有扩展的趋势，产生浸润现象.2.毛细现象（1）两种表现：浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降.（2）产生原因: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.【特别提醒】同一种固体，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.【典例3】附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是（）A.附着层里液体分子间的斥力强B.附着层里液体分子间的引力强C.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引弱D.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比液体内部分子的吸引强【思路点拨】求解此题应把握以下两点：关键点（1）液体浸润固体，附着层面积要扩张；不浸润固体，附着层面积要收缩.（2）发生浸润还是不浸润是看固体分子和液体内部分子对附着层分子的吸引力的强弱.【规范解答】选C.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，附着层里的部分分子进入液体内部，从而使附着层的分子比液体内部稀疏，所以C正确，A、D错.对于B选项，虽然附着层分子稀疏，分子间的吸引强，这是附着层分子稀疏后的一个结果，并不是引起附着层分子稀疏的原因，因此B也错.【变式训练】关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是（）A.水银是浸润液体，水是不浸润液体B.在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升C.如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象D.两管开口，内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同【解析】选B.液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体共同决定的，A错；如果液体浸润容器壁就会形成凹面，且液体在容器中上升，B对；如果固体分子对液体表面层分子的引力大于液体内部分子的引力，附着层内的分子较密，分子力表现为斥力，会看到液体的浸润现象，C错；内径不同的几支细玻璃管，管内水柱的高度不同，管越细，高度越高，毛细现象越明显，D错.【温馨提示】关于固体和液体的性质，在近几年的高考选做题中会偶尔涉及，考查内容相对单一，难度适中，主要考查基础知识.考查内容实验探究液体表面张力【典例】如图所示，在培养皿内注入清水，让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开，请你解释这一现象.【思路点拨】木杆浮在水面上“自动”散开受力不平衡表面张力的变化现象原因根本原因【规范解答】漂浮在水面上的细木杆,原来在水平方向上两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用,细木杆处于平衡状态,滴入酒精后,细木杆之间液体的表面张力减小,使得内侧的表面张力比外侧的小,细木杆就散开了.

晶体和非晶体辨析固态物质分为晶体和非晶体.从宏观上看，晶体都有自己独特