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人教版高中物理选择性必修第三册导学案
5 液体
学习目标:1.了解液体的微观结构.
2.通过观察和实验了解表面张力、浸润和不浸润现象及毛细现象.
3.能解释表面张力、浸润和不浸润现象及毛细现象.
4.知道液晶的一般用途.
学科素养:1.知道表面张力、浸润、不浸润、毛细现象及液晶的概念和实验证据,并能解释相关的自然现象.(物理观念)
2.理解液体的微观结构,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.(科学思维)
3.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.(科学探究)
4.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.(科学态度与责任)
自主梳理
知识点一 液体的表面张力
1.表面层:液体表面跟气体接触的________.
2.液体内部和表面层内分子力的比较
在液体内部,分子间的平均距离略小于r0,分子间的作用力表现为________;在表面层,分子比较________,分子间距离略大于r0,分子间的作用力表现为________.
3.液体的表面张力
(1)定义:液体表面的这种使液体表面________的力叫作液体的表面张力.
(2)作用效果:使液体表面具有________.
(3)力的方向:总是跟液面________,且与分界面________.
答案:1.薄层
2.斥力 稀疏 引力
3.(1)绷紧 (2)收缩趋势 (3)相切 垂直
知识点二 浸润和不浸润
1.浸润和不浸润
(1)浸润:一种液体会________某种固体并附着在固体的表面上,这种现象叫作浸润.
(2)不浸润:一种液体不会________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________.
提醒:浸润和不浸润是分子力作用的表现.
2.毛细现象
(1)定义:浸润液体在细管中________的现象,以及不浸润液体在细管中________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________.
答案:1.(1)润湿 (2)润湿 不浸润
2.(1)上升 下降 (2)越大
知识点三 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________的物质叫液晶.这是介于液态和固态间的一种物质状态.
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________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________范围内具有液晶态.
3.液晶的微观结构:通常________分子的物质容易具有液晶态.
4.应用:除用做________外,在生物医学、电子工业等领域都有重要的应用.
答案:1.各向异性
2.温度 浓度
3.棒状
4.显示元件
重难点研习
研习1 液体的表面张力
导学探究
小昆虫可以浮在水面上不下沉,如图所示.小木块也可以浮在水面上不下沉.想一想它们浮在水面上的道理相同吗?
提示:不同.小昆虫能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用,小木块浮在水面上是自身重力和水对小木块的浮力平衡的结果.
要点归纳
1.液体表面张力的成因分析
液体表面层分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,该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
(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)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.
研习指导
[典例1] 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: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;液体的表面张力总有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,跟液面分界线相垂直,选项D错误.
答案:C
教师指导
分析表面张力注意的问题
(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