2.5液体-2022-2023学年高二物理素养提升学案（人教版2019选择性必修第三册）

选择性必修三学案 第二章气体、固体和液体 第5节液体 一、新课标要求 1.观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。 2.了解液体的微观结构，了解浸润和不浸润现象及毛细现象。 3.了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。 二、科学素养要求 1.物理观念：知道表面张力、浸润、不浸润、毛细现象及液晶的概念，并能解释相关的自然现象。 2.科学思维：了解液体的微观结构，能解释表面张力、浸润与不浸润产生的原因。掌握液晶对光学具有各向异性，并能解决相关问题。 3.科学探究：掌握探究表面张力和毛细现象的实验，学会与他人交流合作，提高动手能力和观察探究能力。 4.科学态度与责任：通过对自然现象的分析，体验科学规律的应用价值，培养探索科学的兴趣。 三、教材研习 要点一、表面张力 设想在液体表面画一条线，把液体表面分为1、2两部分，两侧的液体之间存在着一对与垂直、大小相等、方向相反的作用力。这种力使液体表面绷紧，叫作液体的表面张力①。它具有使液体表面收缩的趋势。 要点二、浸润和不浸润 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②；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，这种现象叫作不浸润②。 要点三、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③。 【自主思考】 ①如图，早晨的草叶上的露珠晶莹剔透，仔细观察，露珠的形状近似为球形，为什么？ ②把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法吗？ ③农民往往利用翻松地表土壤来保存土壤中的水分，这是为什么？ 到地面而被蒸发掉。 四、名师点睛 1.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、纯净度和温度等因素来决定。 （4）表面张力的作用是使液体表面有收缩到最小的趋势。 2.浸润和不浸润及毛细现象的理解 （1）浸润与不浸润现象的实质都是分子力作用的表现。 （2）浸润和不浸润是发生在两种物质（液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，同一种固体，对有些液体浸润，对另一些液体不浸润；同一种液体，对一些固体浸润，对另一些固体不浸润。 （3）毛细现象是浸润和不浸润及表面张力共同作用的结果，浸润液体在细管内会上升，不浸润液体在细管内会下降。 五、互动探究 探究点一、 液体的表面张力 情境探究 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？ （2）液体像气体一样没有固定的形状，具有流动性，而又像固体一样具有一定的体积，不易被压缩，液体的这些特点是由什么决定的？ （3）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？ 探究归纳 1.液体表面张力的成因分析 （1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面层分子分布比内部分子稀疏。 （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，使液体表面形成一层绷紧的膜。 2.表面张力及其作用 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，在完全失重条件下才呈球形）。 探究应用 【典例】关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( ) A.布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是表面张力的结果 B.表面张力的方向与液面垂直 C.硬币能够静止在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果 D.由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距，故液体表面存在表面张力 【迁移应用】 1.（多选）下列现象中，关于液体的表面张力，说法正确的是( ) A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力 B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果 C.缝衣针浮在水面上不下沉是水的表面张力作用的结果 D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果 2.关于液体，下列说法正确的是( ) A.硬币能浮在水面上并非因为所受浮力等于重力 B.水黾能静止在水面上，是因为表面张力与重力平衡 C.液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张 D.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间 3.液体表面具有收缩趋势的原因是( ) A.液体可以流动 B.液体表面层分子间的距离小于液体内部