高中物理选修3步步高同步讲义第二章 5　液体

第二章YETI5液体梳理教材夯实基础/探究重点提升素养/课时对点练1.了解液体的表面张力，能解释液体表面张力产生的原因.2.了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因.3.了解液晶的特点及其应用.学习目标内容索引梳理教材夯实基础Part1探究重点提升素养Part2课时对点练Part3梳理教材夯实基础Part

11.表面层：液体表面跟

接触的薄层.2.表面张力：(1)定义：在表面层，分子比较

，分子间的作用力表现为

，这种力使液体表面

，叫作液体的表面张力.(2)方向：总是跟液面

，且与分界面

.一、液体的表面张力气体稀疏引力绷紧相切垂直1.浸润和不浸润(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

某种固体，

在这种固体的表面上的现象.(3)当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用

时，液体能够浸润固体.反之，液体则不浸润固体.2.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.二、浸润和不浸润润湿附着不会润湿不会附着强上升下降1.液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态.2.特点：(1)液晶态既具有液体的

性，又在一定程度上具有晶体分子的

排列的性质.(2)具有光学各向

性.三、液晶流动规则异1.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，是分子力的宏观表现.(

)(2)水对所有固体都浸润.(

)(3)毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升得越高.(

)(4)液晶是液体和晶体的混合物.(

)2.要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是_______(选填“浸润”或“不浸润”)的布料；布料经纬线间空隙很小，小水珠落在伞面上由于_________的作用，不能透过空隙.×√×即学即用×不浸润表面张力返回探究重点提升素养Part

2一、液体的表面张力如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.请结合图片思考：(1)液体表面层内的分子间距离和分子力各有什么特点？导学探究答案液体表面层内分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力.(2)小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗？导学探究答案不同.小昆虫、缝衣针能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用.小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果.1.液体表面张力的成因分析液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，该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).知识深化知识深化(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.(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示.

(2021·江苏徐州高二期中)关于液体的表面张力，下列说法正确的是A.表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直B.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力C.由于液体表面有收缩的趋势，故液体表面的分子间不存在斥力D.有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故例1√表面张力产生在液体表面层，它的方向与液体表面相切，而非与液面垂直，故A错误；表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体内部各部分间的相互作用，故B错误；液体表面的分子之间引力和斥力同时存在，故C错误；有些小昆虫能在水面自由行走是因为液体表面张力的作用，故D正确.

(2021·江苏扬州高二期中)以下现象中，与表面张力无关的是A.处于完全失重状态的水银滴呈球形B.某些小型昆虫可以在水面上行走C.玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝D.湿的衣服很难脱下来例2√处于完全失重状态下的水银在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；水在表面张力的作用下形成了一层水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大的缘故，与表面张力无关，故D符合题意.二、浸润和不浸润(1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水.为什么会出现上述不同的现象呢？导学探究答案水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃.(2)如图所示，在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分，你知道这是为什么吗？导学探究答案把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉.知识深化1.浸润和不浸润的形成原因(1)附着层内分子受力情况液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引.(2)浸润的成因当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，这时表现为液体浸润固体.知识深化(3)不浸润的成因当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，这时表现为液体不浸润固体.特别提醒浸润和不浸润是发生在两种材料(液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润.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.知识深化2.毛细现象的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，因为液体的表面张力的作用，液体会受到向上的作用力，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向下的力，因而管内液面比管外低.

下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是A.水是浸润液体，水银是不浸润液体B.浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏C.不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子

的吸引强D.不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层

里分子间表现出排斥力例3√一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能说哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，B、C错误，D正确.

(2021·山东临沂高二月考)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓”.农谚“锄板底下有水”、“锄头自有三寸泽”.这都是对松土保墒功能的生动总结.关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是A.松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分B.松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分C.松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的

科学原理D.松土除了保墒外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农

谚没有科学道理例4√松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水分蒸发，保存水分，B、C错误，A正确；松土除了保墒外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误.三、液晶液晶是指液态晶体，这种说法对吗？导学探究答案这种说法不对，液晶不是晶体，只是在物理性质上与某些晶体相似，具有各向异性.知识深化1.液晶的特点(1)液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列.(2)液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质.2.液晶的应用(1)研究离子的渗透性.(2)液晶显示.

(2021·江苏徐州高二期末)护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶，则A.所有物质都能形成层状液晶B.层状液晶的光学性质具有各向异性C.层状液晶是液体与晶体的混合物D.层状液晶不会随温度升高发生变化例5√并不是所有物质都能形成层状液晶，只有少数物质在特定条件下才能形成层状液晶，故A错误；层状液晶的光学性质具有各向异性，故B正确；层状液晶并不是指液体和晶体的混合物，是一种特殊的物质，液晶像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，故C错误；层状液晶是不稳定的，外界的微小变化，例如温度、电场等，都会引起液晶分子排列变化，改变它的光学性质，故D错误.返回课时对点练Part

3考点一液体的表面张力1.关于液体的表面张力，下列说法正确的是A.在液体的表面层里，分子比较稀疏，分子间只有引力没有斥力B.在液体的表面层里，分子比较密集，分子间只有斥力没有引力C.液体的表面层中斥力大于引力，使得液体的表面收缩到最小，所以露

珠呈球形D.液体的表面层中引力大于斥力，使得液体的表面收缩到最小，所以露

珠呈球形√基础对点练12345678910111213与气体接触的液体表面分子比较稀疏，分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，所以露珠呈球形，A、B、C错误，D正确.123456789101112132.下列哪些现象不是由表面张力引起的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√12345678910111213因为液体表面张力的存在，缝衣针漂在水面上，故A错误；木船漂浮在水面是由于水的浮力，不是由表面张力引起的，故B正确；荷叶上的水珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故C错误；液体存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，故慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高于杯口，水仍不会流出，故D错误.123456789101112133.(2021·江苏常州高二期中)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是呈球形.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中A.a点

B.b点

C.c点

D.d点12345678910111213√在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，分子势能最小，故c点为分子间作用力为零的点，即c点表示平衡位置，表现为引力的位置只能为d点.故选D.123456789101112134.(2021·江苏省如皋中学高二月考)如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的.用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为12345678910111213√先把棉线系在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜.膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的薄膜能使b的面积最小，故选D.12345678910111213考点二浸润、不浸润及毛细现象5.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.两端开口、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12345678910111213√浸润与不浸润是相对的，不能说哪种液体是浸润液体或不浸润液体，故A错误；在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，且液体在容器内上升，故B正确；固体分子对液体分子的引力大于液体分子间引力时，才会形成浸润现象，故C错误；由于细玻璃管的内径不同，竖直插入水中时，管内水柱高度不同，故D错误.123456789101112136.(2022·江苏省睢宁高级中学高二阶段练习)某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是12345678910111213√12345678910111213图A、C中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，且管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故A错误，C正确；图B中的液体与玻璃管外部表现为不浸润，而在管内部表现为浸润，这是相互矛盾的，故B错误；12345678910111213图D中的液体与玻璃管表现为浸润，即附着层内分子间作用力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，且管内的液面会稍微高于管外的液面高度，故D错误.7.(2021·贵州铜仁高二期中)下列说法不正确的是A.浸润液体在细管里能上升B.不浸润液体在细管里能下降C.在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这

是为了增加毛细现象，使地下水容易上升D.农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，以减少毛细

现象的发生√12345678910111213浸润液体附着层分子间距较小，表现为斥力，所以浸润液体在细管里能上升，而不浸润液体附着层分子间距较大，表现为引力，所以不浸润液体在细管里能下降，A、B正确；在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，是因为水对油和沥青不浸润，会阻止毛细现象，阻止地下水上升，C错误；土壤里有很多的毛细管，地下水可以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，破坏这些毛细管，以减少毛细现象的发生，D正确.12345678910111213考点三液晶8.关于液晶，下列说法正确的是A.液晶是晶体B.液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定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√1234567891011121312345678910111213液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，不是晶体，液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定，液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，但液晶本身不发光，并不是所有物质都能成为液晶，故选B.9.下列关于液晶的说法中正确的是A.液晶在电压作用下的光学性质不会改变B.液晶的状态不会受温度的影响C.液晶和液体没有区别D.在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向12345678910111213√12345678910111213液晶具有各向异性，温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质，故A、B错误；液晶是介于固态和液态之间的特殊物质，与液体有本质的不同，故C错误；在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向，故D正确.10.(2021·江苏省邗江中学高二期中)关于固体和液体，下列说法正确的是A.毛细现象仅是指液体在细管中上升的现象B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力12345678910111213√能力综合练毛细现象是指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，故A错误；晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，而非晶体在熔化过程中温度逐渐升高，故B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C错误；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力，故D正确.1234567891011121311.(2022·江苏泰州中学高二期中)2021年12月9日，在“天宫课堂”中王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此时A.气泡受到浮力B.水与气泡界面处，水分子间作用力表现为引力C.水球呈扁球状D.气泡内分子热运动停止√12345678910111213“天宫课堂”中物体在失重状态下，气泡不会受到浮力，选项A错误；水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，选项B正确；由于在失重状态下，水球呈球状而不是扁球状，选项C错误；气泡内分子一直在做无规则的热运动，选项D错误.1234567891011121312.关于下列四幅图中现象的分析，说法正确的是A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果B.乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用

的结果C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不

是毛细现象D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润