《液体》教学教案

《液体》精品教案一、教学目标高中物理分子间的相互作用力教案第页高中物理分子间的相1.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因。2.了解浸润和不浸润现象，知道毛细现象及形成的原因。3.了解液晶的主要性质，知道液晶在显示技术中的应用。二、教学重点高1.液体的表面张力的微观解释2.浸润和不浸润现象、毛细现象的成因3.液晶三、教学过程一.液体的概念（温故而知新）分子力与物体三态不同的宏观特征分子间的距离不同，分子间的作用力表现也就不一样。气体：分子间距离较大，彼此间的作用力极为微小，可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外，分子力可忽略。所以宏观上气体没有一定的体积，也没有一定的形状，总是充满整个容器。固体：分子间的距离小，分子之间的作用力表现明显，其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动。因此，固体不但具有一定的体积，还具有一定的形状。液体：分子间的距离也很小，液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动，而且液体分子的平衡位置不是固定的，因而液体虽然具有一定的体积，却没有固定的形状。①液体分子间距介于气体分子间距和固体分子间距之间；②液体分子的排列更接近于固体；③液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小。分子移动容易，具有流动性,温度相同情况下，液体扩散比固体快。用一个例子来解释液体和固体的区别86年前，一位名叫托马斯·帕内尔的物理学家为了向学生们证明“沥青是液体而不是固体”，设计了一个实验。为了等待沥青完全凝固，帕内尔花费了3年时间；而到第一滴沥青滴落，他又耗费了8年。直到60岁去世那年，他只等到了3滴滴落的沥青。随后接管实验的另一位物理学家约翰·梅因斯通，用50多年的时间，也只迎来了5滴滴落的沥青。这个持续了86年的实验，已经被评为“世界上最长的实验室实验”，不过，在梅因斯通看来，实验还远远没到完结的时候。严格说来，晶体才能叫做真正的固体。非晶体可以认为是粘滞性很强的液体。二.液体的表面张力向同学们展示四张图片：为什么这只蜥蜴能在水上行走？为什么膜会被拉得很大而不破裂？为什么吹出的肥皂泡是球形？为什么叶面上的露珠总是球形的?液体表面好像张紧的橡皮膜一样。猜想：液体表面具有张力。展示液体表面微观示意图液体表面层液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫做表面层。根据分子间作用力与距离的关系，液体的表面层因为分子间的距离大于r0而表现出引力。液体的表面张力液体表面层分子间引力的宏观表现就是液体表面张力。表面张力的方向表面张力方向与液面相切。表面张力的作用表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，故表面张力要使液滴收缩成球形。表面张力是根据效果命名的力，是液体表面层内大量分子力的宏观表现．三、浸润和不浸润浸润：某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润。如：水浸润玻璃.不浸润：某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，这种现象叫做不浸润。如：水银不浸润玻璃.浸润现象的微观解释液体与固体接触的位置形成一个液体薄层，叫附着层.附着层中的液体分子同时受到固体分子的吸引力和液体分子的吸引力。浸润和不浸润，是由固体分子和液体分子对附着层内液体分子的吸引力不同引起的。学以致用:1.医用棉为何脱脂？是为了使棉花从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液。2.游禽羽毛在水中为何没被水润湿？游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。四、毛细现象毛细现象：浸润液体在细管里上升的现象，不浸润液体在细管里下降的现象。毛细现象的原理：当发生浸润或不浸润现象时，液体表面边缘部分弯曲。液体边缘部分的表面张力沿切线防线，使管中的液体下降、上升，当液体的重力跟表面张力相等时，液面稳定，能够发生毛细现象的管叫做毛细管。管子越细，液柱下降或上升的越明显。五、液晶1.液晶：液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。2.特点：像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的一些化合物。①液晶具有液体的流动性．②液晶具有晶体的光学各向异性．③液晶的物理性质很容易在外界条件(如电场、压力、光照、温度)的影响下发生改变．④液晶的外形特征：液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子．3.液晶的一般用途液晶的特性决定了它的用途，它在显示技术、电子工业、航空工业、生物医学等多方面都有广泛的应用．补充：液晶的研究在生命科学中的应用(1)利用人造生物膜研究离子的渗透性。(2)在脑、肌肉和视网膜等多种人体组织中都发现了液晶结构。(3)有关液晶的研究已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点。课后篇素养形成必备知识基础练1.下列现象中,不是由液体的表面张力造成的是()A.船漂浮于水面上B.硬币或钢针浮于水面上C.绸布伞有缝隙但不漏雨水D.锋利的玻璃片,用酒精灯烧一定时间后变钝了答案A解析A项中船浮于水面上是浮力造成的,B、C、D项是由于表面张力,故选A。2.(多选)下列现象中,哪些是利用了毛细现象()A.用粉笔吸干纸上的墨汁B.建房时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸C.用棉线作酒精灯的灯芯D.想保存地下的水分,把地面的土壤锄松答案AC解析粉笔和棉线内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,所以选项A、C正确;砖的内部也有许多细小的孔道,会起到毛细管的作用,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以保持房屋干燥,故选项B错误;土壤里面有很多毛细管,地下的水分可沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管,故选项D错误。3.(多选)以下各种说法中正确的有()A.因为水银滴在玻璃上呈椭球状,所以说水银是一种不浸润固体的液体B.由于大气压作用,液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象C.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D.当A液体和B固体接触时,发生浸润现象还是发生不浸润现象,关键取决于B固体分子对A液体附着层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答案CD解析水银不浸润玻璃,但可能浸润其他固体,所以A错误;毛细现象是由于液体浸润固体(细管)引起液体上升及不浸润固体引起液体下降的现象,不是大气压作用,B错误;在处于完全失重状态的人造卫星上,如果液体浸润其器壁,液体和器壁的附着层就会扩张,沿着器壁流散,故必须盖紧,C正确;D选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理,D正确。4.如图所示,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,棉线的形状将变成下列选项图中的()答案C解析由于液体表面张力的作用,液体表面有收缩到最小的趋势,故C正确。5.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。答案见解析解析漂浮在水面上的细木杆,原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态。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。关键能力提升练6.(山东临沂高二月考)在密闭的容器内,放置一定量的液体,如图(a)所示,若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上,则容器内液体的分布情况应是()A.仍然如图(a)所示B.只能如图(b)中甲所示C.可能如图(b)中丙或丁所示D.可能如图(b)中甲或乙所示答案D解析容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力。液体仅受表面张力的作用,使其自由表面收缩到最小状态,所以两者的自由表面都呈球形。如果液体对于容器是浸润的,那么将出现题图乙的情况。如果液体对于固体是不浸润的,那么就表现为题图甲的情况,故D正确,A、B、C错误。7.(多选)如图所示的现象中,下列说法正确的是()A.图甲为浸润现象,图乙为不浸润现象B.图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏C.图乙中附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏D.图甲中表面层分子比液体内部稀疏,而图乙中表面层分子比液体内部密集答案AC解析由题图可知,图甲为浸润现象,图乙为不浸润现象,选项A正确;图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子密集,选项B错误;图乙中附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏,选项C正确;图甲和图乙中表面层的液体分子都比液体内部的分子稀疏,选项D错误。8.(内蒙古高三模拟)用金属丝制成一个U形架,一段细长棉线两端系在U形架两臂上A、B两点,细线中点O处有一扣。将U形架浸入肥皂液中再取出,U形架上形成的肥皂液膜如图所示,细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有(选填“扩张到最大”或“收缩到最小”)的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置(肥皂液膜未发生破损,忽略肥皂液膜的蒸发影响且温度不变),肥皂液膜的内能将(选填“增大”“减小”或“不变”)。

答案收缩到最小增