第2章 第2,3节 表面张力和毛细现象 材料及其应用（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】鲁科版

第2节　表面张力和毛细现象 第3节　材料及其应用 [学业要求与核心素养] 1．了解液体的表面张力现象，能解释液体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，了解毛细现象的产生原因。 3．了解液晶的特点及其应用。 一、表面张力 1．液体的微观结构。 (1)分子间距：液体分子间的距离__很小__。 (2)分子间作用力：液体分子间的作用力比__固体__分子间的作用力要小。 (3)分子运动：在温度相同的情况下，液体的扩散速度要比固体的扩散速度__快__。 2．表面张力。 由于表面层分子分布比较__稀疏__，分子间的作用力表现为相互__吸引__而使液体表面绷紧的力。 二、浸润与不浸润 1．浸润。 一种液体会__润湿__某种固体并附着在固体的表面上的现象。 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的表面上的现象。 3．浸润和不浸润是__分子力__作用的表现。 三、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。 2．毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越细，高度差__越大__。 四、液晶 1．液晶的概念。 像液体一样具有__流动性__，其光学性质与某些__晶体__相似，具有各向__异性__的有机化合物，称为液晶。 2．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。 五、材料及应用 1．分类。 (1)按材料特性分为__结构__材料和__功能__材料。 (2)接应用领域分为__信息__材料、能源材料、建筑材料、__生物__材料、航空航天材料等。 (3)按习惯分为__金属__材料、无机非金属材料、有机高分子材料和__复合__材料。 2．应用。 (1)__半导体__，微电子材料，导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，如硅、砷化镓等。 (2)__纳米__材料，力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变。 (3)__石墨烯__，由单层原子构成的材料，具有优异的光学、电学、力学特性。 (4)__材料__、__信息__、__能源__被当今国际社会公认为现代文明的三大支柱。 1．下列说法错误的是(　　) A．表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势 B．昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用 C．水对所有固体都浸润 D．毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升得越高 答案　C 2．要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是__不浸润__(选填“浸润”或“不浸润”)的布料。布料经纬线间空隙很小，小水珠落在伞面上由于__表面张力__的作用，不能透过空隙。 知识点一　液晶和液体的微观结构及表面张力 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。 (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。 2．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。 3．液晶的特性及微观结构。 (1)液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列有序但是不稳定。 (2)液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质。 [例1­1]　关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　) A．液体表面层的分子分布比内部密 B．液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋势 C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力 D．液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势 [自主解答]　表面张力的作用效果是使液体表面收缩 选项 个性分析 A错误 液体表面层的分子分布比内部稀疏 B错误 表面张力使液体表面积有收缩至最小的趋势 D正确 C错误 表面层分子间引力、斥力同时存在，分子力表现为引力 [答案]　D ●核心素养·思维升华 分析表面张力问题的三点注意 (1)表面张力是液体表面层中大量分子间引力的宏观表现。 (2)表面张力的大小除了跟分界线长度有关外，还跟液体的性质和温度有关。一般情况下，温度越高，表面张力就越小。 (3)表面张力的方向与液面相切。 [例1­2]　(多选)关于液晶，下列说法中正确的有(　　) A．