2.5 液体（备课堂课件）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（新教材人教版选择性必修第三册）

物理选择性必修第三册 第二章 气体固体液体 第五节 液体 1、知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面张力的意义和方向。 2、知道液体对固体有浸润和不浸润的特点。 3、了解液晶的特点及应用。 学习目标 情境体验1： 思考 纸片为何会迅速散开？ 思考1 把纸片撒在水面上，滴入一滴肥皂水，观察现象。 情境体验2：吹泡泡游戏 思考 为什么吹出的泡泡是球形的？ 思考2 知识点 液体的表面张力 1．液体的宏观性质 ①液体具有一定的体积； ②液体不易被压缩； ③液体没有固定的形状，具有流动性； ④液体的物理性质表现为各向同性。 1 新知探究 知识点 液体的表面张力 2.液体的分子间距离大约为，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，这一点跟固体分子的运动情况类似，但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。 1 新知探究 知识点 液体的表面张力 3.在液体内部，分子间距离在r0左右，在表面层，分子比较稀疏，分子间距大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引. 液面各部分间的相互吸引力叫做表面张力. 1 新知探究 液体表面张力的成因分析 (1)由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏，因而分子力表现为引力. (2)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. (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. 名师指点 知识点 液体的表面张力 4.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)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关. 1 新知探究 知识点 液体的表面张力 例：下列关于液体表面张力的说法中正确的是(　　) A.表面张力的作用是使液体表面伸张 B.表面张力的作用是使液体表面绷紧 C.有些小昆虫能在水面上自由行走，这是由于水的表面张 力的缘故 D.用滴管滴液滴，滴的液滴总近似成球形，这是由于表面 张力的缘故 1 新知探究 知识点 液体的表面张力 解析　表面张力的作用效果是使液体表面绷紧，由于表面张力，使小昆虫站在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形.故正确答案为B、C、D. 答案　BCD 1 新知探究 知识点 浸润和不浸润 (1) 浸润：液体附着在固体表面上的现象叫做浸润。 不浸润：液体不能附着在固体表面上的现象叫做不浸润。 落在洁净玻璃板上的小水银球能在上面滚来滚去而不附着在上面。 落在洁净玻璃板上的小水珠会附在玻璃板上形成薄层。 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 (2)理论分析： 跟固体相接触的液体薄层叫附着层，由于不同固体和液体的分子性质不同使得有些附着层内液体分子较内部稀疏，分子力表现为引力，液面收缩，表现为不浸润；而有些附着层内液体分子较内部密集，分子力表现为斥力，液面扩展，表现为浸润。 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 (3)同一种物质，对有些液体浸润，对另一些液体不浸润。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。如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润锌。 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 (4)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. 两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降. 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. 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 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(b)要比管外(a)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(d)比管外(c)低. 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 例：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.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，否则容器中液体一定会沿器壁流散 2 新知探究 知识点 浸润和不浸润 解析　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；在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，D正确. 答案　BD 2 新知探究 知识点 液晶 (1)液晶：像液体一样具有流动性，而其化学性质与某些晶体相似，具有各向异性的物质叫液晶。 提醒：组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以液晶表现为各向异性。液体表现出分子排列无序性和流动性。液晶呢？分子既保持排列有序性，又保持各向异性，还可以自由移动，位置无序，因此也保持了流动性。 3 新知探究 知识点 液晶 (2)液晶分子的排列特点 位置无序使它像液体，而排列有序使它像晶体，所以液晶是有晶体结构的液体。 注意：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 新知探究 知识点 液晶 (3)液晶的用途 液晶可以用作显示元件，液晶在生物医学、电子工业、航空工业等方面都有重要应用。 为什么液晶能作显示元件　有一种液晶，受外加电压的影响，会由透明状态变成混浊状态而不再透明，去掉电压，又恢复透明，当输入电信号，加上适当电压，透明的液晶变得混浊，从而显示出设定的文字或数码。 3 新知探究 知识点 液晶 例：关于液晶分子的排列，下列说法正确的是(　　) A.液晶分子在特定方向排列整齐 B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引 起液晶分子排列的变化 C.液晶分子的排列整齐而稳定 D.液晶的物理性质稳定 3 新知探究 知识点 液晶 解析　液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，从而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确. 答案　AB 3 新知探究 1.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压(　　) A.偏大 B.偏小 C.相同 D.无法解释 课堂训练 解析　因为水银不浸润玻璃，所以玻璃管中的水银呈凸形；因为玻璃管很细，会发生毛细现象，使水银柱下降，所以气压计的读数应比实际气压偏小，选项B正确. 课堂训练 2．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．用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向前弹跳 课堂训练 解析：A. 处于完全失重状态的水银滴呈球形，是表面张力作用的结果，A有关； B. 由于表面张力作用，水面形成一层膜，某些小型昆虫可以在水面上行走，B有关； C. 玻璃管的裂口在火焰上烧熔，在表面张力作用下，表面积有收缩到最小的趋势，它的尖端会变钝，C有关； D. 用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向前弹跳，不是表面张力现象，D无关。 故选D。 课堂训练 3. 小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述现象，下列说法中正确的是（　　） A．试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的 B．试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的 C．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力 D．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的 课堂训练 解析：AB．试管中水面下凹是由于水对玻璃是浸润的，选项AB错误； CD．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的，选项C错误，D正确。 故选D。 答案：D 课堂训练 课堂小结 一、液体的表面张力：表面层特点决定 二、浸润和不浸润 三、液晶：具有液体的流动性，具有晶体的光学各向异性的特点 10.(多选)下列说法正确的是 A.浸润和不浸润现象是分子间相互作用的表现 B.一定质量的0 ℃的水的内能等于相同质量的0 ℃的冰的内能 C.干旱天气里锄松土壤，破坏土壤中的毛细管，有利于保存地下水分 D.一些昆虫可以停在水面上，是由于水面存在表面张力的缘故 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 能力综合练 √ √ √ 13 解析　浸润和不浸润现象是分子间相互作用的表现，与分子力有关，A正确； 一定质量的0 ℃的冰变成水需要吸收热量，故一定质量的0 ℃的水的内能大于相同质量的0 ℃的冰的内能，B错误； 干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发，有利于保存地下水分，C正确； 一些昆虫可以停在水面上，是水面存在表面张力的缘故，D正确. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.(多选)(2020·吴江汾湖高级中学高二月考)关于液体的特点，下列描述正确的是 A.每一个液体分子都没有固定的位置，液体分子的平衡位置时刻变动 B.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些 C.从燃烧的蜡烛上滴下来的蜡，冷却后呈球形是由于表面张力造成的 D.在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗水对棉线浸润 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ √ 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析　液体分子永不停息地做无规则的热运动，没有固定的平衡位置，故A正确； 由于液体表面张力的存在，所以液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏，故B错误； 从燃烧的蜡烛上滴下来的蜡，冷却后呈球形是由于表面张力造成的，故C正确； 因为汗水对棉线是浸润的，所以在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适，故D正确. 12 13 12.(2020·临沂市第一中学高二月考)在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图2a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 图2 A.仍然如图a所示 B.只能如图b所示 C.可能如图d或e所示 D.可能如图b或c所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 13.(2020·广州市培正中学高二月考)关于图3四幅图中现象的分析，下列说法正确的是 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，是一种浸润现象 图3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误； 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， 故B正确； 毛细管中，浸润液体呈凹液面且高于管外液面，不浸润液体呈凸液面且低于管外液面，都属于毛细现象，故C错误； 玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 $