第二章 5.液体-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

学 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 A. 石墨是晶体， 石墨烯是非晶体 B. 石墨是单质， 石墨烯是化合物 C. 石墨、 石墨烯与金刚石都是晶体 D. 他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 拓 展 创 新 石 墨 烯 实际上石墨烯本来就存在于自然界， 只 是难以剥离出单层结构。 石墨烯一层层叠起 来就是石墨， 厚 1 mm 的石墨大约包含 300 万层石墨烯。 铅笔在纸上轻轻划过， 留下的 痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯 。 2004 年， 英国曼彻斯特大学的两位科学家 安德烈·盖姆 （ Andre K.Geim ） 和康斯坦丁· 诺沃肖洛夫 （ Konstantin Novoselov ） 发现他 们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的 石墨薄片。 他们从高定向热解石墨中剥离出 石墨片， 然后将薄片的两面粘在一种特殊的 胶带上， 撕开胶带， 就能把石墨片一分为 二。 不断地这样操作， 于是薄片越来越薄。 2009 年， 安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖 洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了 整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔 效应， 他们也因此获得 2010 年度诺贝尔物 理学奖。 在发现石墨烯以前， 大多数物理学 家认为， 热力学涨落不允许任何二维晶体在 有限温度下存在。 所以， 它的发现立即震撼 了凝聚体物理学学术界。 虽然理论和实验界 都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳 定存在， 但是单层石墨烯能够在实验中被制 备出来。 石墨烯是一种技术含量非常高， 应用潜 力非常广泛的碳材料， 具有优异的光学、 电 学、 力学特性， 在材料学、 微纳加工、 能 源、 生物医学和药物传递等方面具有重要的 应用前景， 被认为是一种未来革命性的材 料。 目前中国石墨烯产业进入快速成长期， 我国石墨烯相关企业多达 1.7 万家。 变式训练答案 1. D 2. CD 3. CD 石墨的微观结构 石墨烯的微观结构 变式训练 3 题图 知 识 梳 理 知识点 1 液体的表面张力 1. 表面层： 液体与气体接触的表面存在一个 薄层， 这个薄层叫表面层。 表面层里的分 子比液体内部稀疏， 分子间的相互作用力 表现为引力。 2. 表面张力： 液体表面各部分间存在的相互 吸引力， 使液体的表面具有收缩的趋势， 这个绷紧的力或说促使液体表面收缩的 力就是表面张力。 5. 液体 56 学 第二章 气体、 固体和液体 知识点 2 浸润和不浸润及毛细现象 1. 附着层： 液体和固体接触时， 在接触的位 置形成一个液体薄层， 这个薄层就叫附 着层。 2. 浸润和不浸润 （ 1 ） 浸润： 一种液体会润湿某种固体并附着 在固体表面上的现象。 （ 2 ） 不浸润： 一种液体不会润湿某种固体， 不会附着在这种固体表面上的现象。 3. 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 叫毛细现象。 （ 2 ） 毛细管内外液面的高度差与毛细管的内 径有关， 毛细管内径越小， 高度差越大。 知识点 3 液晶 1. 液晶的物理性质 （ 1 ） 液晶具有液体的流动性。 （ 2 ） 液晶具有晶体的光学各向异性。 2. 液晶分子的微观结构： 从某个方向分子排 列整齐有规则， 从另一方向分子排列杂乱 无章。 3. 液晶的用途： 液晶可以用作显示元件， 在 生物医学、 电子工业、 航空工业中都有重 要应用。 要 点 突 破 要点 1 液体的表面张力 对液体表面张力的理解。 例 1 （多选） 关于液体的表面张力， 下列 说法正确的是 （ ） A. 表面张力是液体内部各部分之间的相互 作用力 B. 液体表面层分子的分布比内部稀疏， 分 子力表现为引力 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垂直 解析： 液体表面各部分间存在的相互吸引力 叫表面张力， A 错误； 液体表面层内分子较液 体内部稀疏， 故分子力表现为引力， B 正确； 定义 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子 间的距离大， 分子间的相互作用力表现 为引力 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面 张力， 使液体表面好像有一层绷紧的弹 性薄膜 方向 和液面相切， 垂直于液面上的各条分界 线 效果 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 大小 跟边界线的长度、 液体的种类、 温度都 有关系 如果在液面任意画 一条线 ， 线两侧的 液体之间的作用力 是引力 ， 这个引力 叫表面张力 M N F 1 F 2 本题考查对液体表面张力的概念及 对表面张力成因的理解。 液体表面各部 分间存在的相互吸引力， 使液体的表面 具有收缩的趋势， 这个绷紧的力或说促 使液体