第03章 第02&03节 毛细现象&液晶-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-3）

第2节　毛细现象 第3节　液　晶 [目标定位]　1.理解浸润现象和不浸润现象产生的原因．　2.理解毛细现象产生的原因并能用毛细现象解释相关现象．　3.掌握液晶的特点． 一、浸润与不浸润 1．定义： (1)浸润：液体附着在固体表面上的现象． (2)不浸润：液体不附着在固体表面上的现象． 2．产生的原因： (1)三个相关概念 ①附着层：液体跟固体接触时，在接触处形成的液体薄层． ②内聚力：附着层中的液体分子受到的液体内部分子的吸引力． ③附着力：附着层中的液体分子受到的固体分子的吸引力． (2)产生原因分析：由于内聚力与附着力的大小不同． ①当内聚力大于附着力时，液体不浸润固体； ②当附着力大于内聚力时，液体浸润固体． 二、毛细现象 1．定义：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象． 2．毛细管：能够发生毛细现象的管． 3．特点：水在玻璃管中会出现凹形(填“凸形”或“凹形”)弯月面，水银在玻璃管中则会出现凸形(填“凸形”或“凹形”)弯月面．且管的内径越小，前者水面越高，后者水银面越低． 三、液晶 1．定义：既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向异性特点的流体． 2．分类：向列型、胆甾型、近晶型．[来源:学,科,网] 3．性质：外界条件的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器的表面差异等，都可以改变液晶的光学性质． 4．应用： (1)液晶显示器； (2)液晶测温. 一、浸润和不浸润 1．附着层 (1)定义：液体跟固体接触处形成的液体薄层． (2)特点：附着层中的液体分子同时受到液体内部分子的吸引力(内聚力)和固体分子的吸引力(附着力)． 2．液体能否浸润固体由内聚力和附着力大小决定 (1)内聚力大于附着力，附着层的分子比液体内部稀疏，附着层内出现与液体表面张力相似的收缩力，此时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润． (2)内聚力小于附着力，附着层中的分子比液体内部更密．附着层中出现液体相互推斥的力，此时跟固体接触的液面有扩展的趋势，形成浸润． 3．液体能否浸润固体，取决于两者的性质，而不单纯由液体或固体单方面性质决定．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．如：水能浸润玻璃，而不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润锌板． 【例1】　关于浸润和不浸润，下列说法正确的是(　　) A．水是浸润液体，水银是不浸润液体 B．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面呈凸形 C．如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱，就会形成浸润现象 D．鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润 答案　D 解析　同一种液体对不同的固体，可能浸润，也可能不浸润，A错；液体浸润器壁，液面呈凹形，B错；固体分子跟液体分子间的引力较弱，会形成不浸润现象．所以C选项错，脂肪不被水浸润，故D正确． 针对训练1　有的液体和固体接触时，附着层具有缩小的趋势，这是因为(　　) A．附着层里分子比液体内部分子密集 B．附着层里分子的相互作用表现为斥力[来源:学科网] C．附着层里分子的相互作用表现为引力 D．固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子间的引力强 答案　C 解析　附着层有缩小的趋势，说明不浸润，是因为附着层里分子比液体内部分子稀疏，固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子间的引力弱．故C正确，A、B、D错误． 二、毛细现象形成的原因 1．现象：浸润液体在毛细管里上升后，形成凹形弯月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸形弯月面． 2．成因：(1)浸润液体与毛细管内壁接触时，液体表面发生弯曲，呈凹形，表面张力的收缩作用总是力图使凹形表面的面积缩小，对表面下的液体产生向上的提拉作用，管内液面上升，直到表面张力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平衡时，管内液体停止上升，稳定在一定的高度． (2)不浸润液体则与浸润液体情况相反，如图3－2、3－1 图3－2、3－1[来源:学,科,网Z,X,X,K] 【例2】　将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则(　　) A．液体对甲材料是浸润的 B．液体对乙材料是浸润的 C．甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象 D．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高 答案　BD 解析　液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，所以A错、B对；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润的液体在细管中下降的现象，所以C错；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以D对． 借题发挥　浸润是固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更密，使液