第二章 第5节 液体-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第5节　液体 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道液体的微观结构． 2.掌握通过实验，观察液体的表面张力现象． 3.理解浸润和不浸润的概念，会分析其产生的原因． 4.学会用分子动理论解释毛细现象，理解液晶的微观结构. 　液体的表面张力 1．微观结构 液体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．分子力的特点 在液体内部，分子间的距离在r0左右，而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引． 3．液体的表面张力 (1)定义：液体表面各部分之间相互吸引的力． (2)作用效果：使液体表面具有收缩趋势． (3)表面层：液体跟气体接触的表面存在的一个薄层． 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． 　浸润和不浸润 毛细现象 1．浸润和不浸润 (1)一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润；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上，这种现象叫作不浸润． (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，叫作附着层． (3)浸润和不浸润是分子力作用的表现． 2．毛细现象 (1)毛细现象：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)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管的内径越小，高度差越大． 1．水可以浸润所有固体．(×) 2．用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比偏高．(×) 3．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看做黏滞性极大的液体．(√) 　液晶 1．液晶：像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的物质叫液晶．这是介于液态和固态间的一种中间态． 2．出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围内具有液晶态． 3．液晶的微观结构：通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态． 4．应用：除用作显示器外，在生物医学、电子工业、航空工业等领域都有重要的应用． 　液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是如何显示各种颜色的呢？ 提示：在液晶中掺入少量多色性染料，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不一样，从而显示出各种颜色. 　 [思考探究] 　把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的，如图甲所示，用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化如图乙所示． 甲　　　　　　乙　 (1)以上两个实验说明了什么问题？ (2)能否从微观的角度解释液体表面具有收缩趋势？ 提示：(1)以上实验说明液体表面像紧张的橡皮膜一样，具有收缩的趋势． (2)液体与气体接触的表面形成一薄层，叫表面层，由于表面层上方是气体，表面层里的分子要比液体内部分子稀疏一些，这样表面层分子间作用力表现为引力，因此表面层有收缩的趋势． [思维深化] 1．液体分子分布特点：由于蒸发现象，表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大． 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，使液体表面好像一层绷紧的膜．所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果． 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．如图所示． 5．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． 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，在失重条件下才呈球形． 　关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　 ) A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力 B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零 C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩 D．表面张力的方向与液面相垂直 解析：C　液体表面张力是液体表面各部分之间相互吸引的力，选项A错误；液体的表面层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间距离大，表面层分子间表现为引力，选项B错误；液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，选项C正确；液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，选项D错误． 　表面张力的特点 (1)表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现． (2)表面张力的方向与液面相切，垂直于分界线． (3)表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温