液体教学设计 (二)

9.2液体教学设计

■课标要求

1.通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流

讨论日常生活中表面张力现象的实例。

2.了解液晶的微观结构.通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中

的应用。

・课标解读

1.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因。

2.知道什么是浸润和不浸润现象、条件以及毛细现象。

3.知道什么是液晶,知道液晶的特点利用途.

•教学地位

本节课学习液体的微观结构，液体的表面张力、浸润、毛细现象，以及液晶

的知识，这些知识都是一般了解的内容，在高考中偶尔有所涉及。

【教案设计区】

・新课导入建议

液晶电视机以厚度小、重量轻、色彩丰富、无辐射、耗能低等优点，备受用

户的青睐！你知道吗，为我们呈现清晰、绚丽画面竟是一种既像液体又像晶体的

物质——液晶！

液晶有什么样的物理特性？液晶电视机应用了液晶的什么特性？

图9-2-1

•教学流程设计

课前预习：

步骤1:

1.看教材；

导入新课，从液晶电视的优美画面引入

2.填写【课前自主导学】

步骤2：

老师提问，检查预习效果，并组织讨论

步骤3：

师生互动，完成“探究1”从液体的微观结构认识液体的性质

步骤4：

师生互动，完成“探究2”总结与液体相关的表面张力浸润、毛细现象

步骤5：

师生互动，完成“探究3”了解液晶的物理特性

步骤6：

学生练习，完成【当堂双基达标】

步骤7：

课堂小结，总结本节内容布置【课时作业】

课标解读重点难点

1.了解液体的微观结构。1.液体表面层分子特点及表面张力的形

2.通过观察和实验，知道液体的表面张成原因。（重点）

力现象,浸润和不浸润现象及毛细现象，2.液晶的特性及其在现代生活技术中的

并能解释上述现象。应用。（重点）

3.知道存在于固态和液态的中间态的液3.分析液体产生表面张力、浸润、不浸

晶有什么特征，了解液晶的应用。润现象的原因。（难点）

【自主学习区】

知识1液体的微观结构和液体表面张力

1.基本知识

（1）微观结构

分子之间的距离很小，分子间作用力比固体分子间作用力要小。

（2）宏观性质

有一定的体积，不易压缩，具有流动性，比固体扩散速度快。

(3)分子力的特点

在液体内部，分子间的距离在互左右，而在表面层，分子比较稀疏,分子

间的距离大于打，因此分子间的作用表现为相互吸引。

(4)表面张力

由于表面层分子间比较稀疏，分子间的作用表现为引力，使液体表面绷紧，

这种力叫表面张力。

2.思考判断

(1)液体分子间的相互作用力比气体分子间的作用力大。(J)

(2)液体表面层分子之间的相互作用力为斥力。(X)

(3)液体表面张力具有使液体表面收缩的趋势。(J)

3.探究交流

我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？

【提示】

这是由于液体表面张力的作用。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。所以露珠呈球形。

知识2浸润、不浸润和毛细现象

1.基本知识

(1)浸润和不浸润

①定义

一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润。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,这种现象叫做不浸润。

②附着层

当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫做附着层。

③本质

浸润和不浸润是分子力作用的表现。

(2)毛细现象

①定义

浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为

毛细现象。

②影响因素

对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越细，液体所能达到的高度越

高。

2.思考判断

(1)一种液体是否浸润某种固体，只由液体的性质决定。(X)

(2)液体与固体附着层之间的作用力表现为引力时，液体与固体之间浸润。

(X)

(3)毛细管的内径越细，液体上升的高度越高。(J)

3.探究交流

把水银滴在玻璃上，会形成一个小球在玻璃上滚动，这是浸润还是不浸润？

【提示】

不浸润。

知识3液晶

1.基本知识

(1)液晶：有些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。

(2)液晶的用途：液晶可以用做显示元件，在生物学、电子工业及航空工业

中都具有重要应用。

2.思考判断

(1)有些物质在特定的温度范围内具有液晶态。(J)

(2)液晶对不同颜色的光的吸收强度与液晶所处电场的强弱无关。(X)

【合作探究区】

探究1从微观结构理解液体的性质

问题：

1.怎样解释液体在宏观上呈现出各向同性？

2.分析一下液体具有流动性的原因？

3.为什么液体的寸散比固体的扩散快？

导思：

1.液体的微观结构

液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，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，但液体分子只在很小的区域内有规则的排列，这种

区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时乂重新形成.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。

2.液体的宏观特性

(1)各向同性：液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成，所以液

体表现出各向同性。

(2)一定体积：液体分子的排列更接近于固体，液体中的分子密集在一起，

分子间距接近于小相互间的束缚作用强，主要表现为在平衡位置附近做微小振

动，所以液体具有一定的体积。

(3)流动性：液体分子能在平衡位置附近做微小的振动，但没有长期固定的

平衡位置，液体分子可以在液体中移动，这是液体具有流动性的原因。

(4)扩散特点：液体中扩散现象是由液体分子运动产生的，分子在液体里的

移动比在固体中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快。

特别提醒

非晶体的微观结构跟液体非常相似，可以看做是粘滞性极大的流体，所以严

格说来，只有晶体才能叫做真正的固体。

例1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，也是密集在一起的

C.液体分子的热运动没有固定的平衡位置

D.液体的扩散比固体的扩散快

审题指导：

(1)液体分子间的相互作用比固体弱。

(2)液体分子之间的距离比固体稍微大一些。

(3)液体能够流动的原因是分子热运动的平衡位置不固定。

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

作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的。液体具分流

动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子之所以能在液体中移

动，也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散

快，选项C、D都是正确的。

答案

BCD

应用1(2013•南京高二检测)以下关于液体的说法正确是()

A.非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体

B.液体的物理性质一般表现为各向同性

C.液体的密度总是小于固体的密度

D.所有的金属在常温下都是固体

解析

由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞

的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D

错。

答案

AB

探究2液体表面张力的理解

问题：

1.液体表面张力形成的原因是什么？

2.吹出的肥皂泡为什么呈球形？

3.液体表面张力的方向有什么特点？

导思：

1.液体表面张力的形成

(1)分子间距特点：由干蒸发现象，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。

(4)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9—2—1所不。

iN

M

图9-2-1

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

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。

例2(2013•武汉高二检测)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

审题指导：

(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。

解析

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。

答案

AD

规律总结

解答这类题目要注意浮力与表面张力的区别。浮力的实质是物体的下表面与

上表面所受的压力之差.表面张力的实质是液体表面层内各部分之间的相互吸引

力，是分子力的宏观体现。需要注意的是，表面张力作用于液体的表面层里，并

不是作用于液面上的物体上。昆虫与缝衣针漂浮于水面上是表面张力在起作用，

其作用是在水面上形成一个膜（表面层），正是这个膜托住了昆虫与缝衣针，即膜

对它们的支持力与其重力平衡，当然，在与缝衣针利昆虫下边缘接触的凹形水膜

（表面层）中形成的表面张力的竖直分量的总和就等于膜对缝衣针或昆虫的支持

力，而支持力又等于其重力，这才是本质问题。

应用2下列现象中，主要是表面张力起了作用的是（）

A.小缝衣针漂浮在水面上

B.小木船漂浮在水面上

C.荷叶上的小水珠呈球形

D.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流出来

解析

小缝衣针漂浮在水面上,针并没有浸入液体中，原因是受到水表面的作用力,

故是表面张力现象，A正确。

小船漂浮在水面上，受到的是水的浮力，B错。

表面张力的作用效果可以使液面收缩，C、D正确。

答案

ACD

探究3综合解题方略——对液晶的认识

例3关于液晶，下列说法中正确的是)

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

审题指导

液晶的结构特点是液晶分子在某一方向上排列整齐，另外方向排列杂乱，并

且这种排列易受外界条件的干扰而打乱，所以液晶的各向异性是有条件的，在不

满足条件时会表现出各向同性.

规范解答

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，选项C、D正确。

答案

CD

规律总结

液晶的主要性质

1.液晶具有晶体的各向异性的特点.原因是在微观结构上，从某个方向看,

液晶的分子排列比较整齐,有特殊的取向，这是其物理性质各向异性的主要原因。

2.液晶具有液体的流动性.原因是液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具

有液体的性质，具有一定的流动性。

3.液晶分子的排列特点：从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐；但是

从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。

4.液晶的物理性质很容易在外界的影响（如电场、压力、光照、温度）下发

生改变。

课堂小结

【备课资源】

影响液体表面张力大小的几个因素

表面张力系数与液体的种类（成分）有关，容易挥发的液体表面张力系数较

小。表面张力系数还与液体温度、表面接触物质和杂质有关。

（1）温度

表面张力一般随温度升高而减小，因为温度升高，分子热运动加剧，液体分

子之间距离增大，相互吸引力将减小，所以表面张力要相应地减小。到达临界温

度（物质以液态形态出现的最高温度）时，表面张力减小到零。通常液体表面张力

和温度的关系成一直线；也有的液体表面张力虽然随温度升高而减小，但不是直

线关系；有的液体二者间的关系更复杂。

（2）表面接触物质

表面张力和液体表面接触的物质有关。不说明接触物质的表面张力值时，通

常指的是液体和该液体的饱和蒸汽或含有其饱和蒸汽的空气接触时的数值。如果

接触的物质是别的气体或液体，那么表面张力将发生变化，这有点类似于物体间

的动摩擦因数，如木块与铁块、木块与冰块之间的动摩擦因数就不一样。

（3）杂质纯净液体中溶有不同种类的物质时，由于溶液中部分溶质分子进

入到溶液的表面层。因此，表面层的结构将变化，分子组成将会改变，分子间作

用力也会随之发生变化，所以表面张力将改变。如：水中溶入酸、酯等物质时，

其表面张力（系数）相术•纯水会减小，并随溶液浓度增加而逐渐减小。水中溶入食

盐、蔗糖等物质时，表面张力（系数）则会梢梢变大，且随浓度加大血逐渐增大，

纯净液体的表面张力系数和液体表面的大小无关，但有时表面张力系数也和表面

的大小有关，溶解了活性表面物质的液体（如肥皂水）便是如此。

【交流学习区】

1.（2013•安庆高二质检）关于液体，下列各种说法中正确的是（）

A.液体性质介于气体与固体之间，更接近于气体

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

小的振动

D.液体的扩散比固体的扩散快

解析

液体的性质介于气体与固体之间，更接近于固体，A错。液体分子只在很小

的区域内有规则地排列，并且这些小区域又杂乱无章地分布，因而液体表现出各

向同性，B错。液体分子的热运动与固体类似，主要表现为在平衡位置附近做微

小的振动，但平衡位置在不断移动，C错。液体分子在液体中移动较固体分子在

固体中移动更容易，液体的扩散较固体快，D正确。

答案

D