2.5 液体-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书(人教版）

第5节 液体 课标要求 核心素养 1.观察液体的表面张力现象，了解表面张力产生的原因。 2．知道毛细现象。 3．通过实例，了解液晶的主要性质及在显示技术中的应用 1.物理观念：通过观察和实验，知道液体表面有收缩的趋势，了解液体表面张力的概念、方向及意义。知道浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释上述现象。知道液晶的概念和特征，了解液晶的应用。 2．科学思维：体会用分子动理论的观点解释液体表面张力的产生、浸润和不浸润现象及毛细现象。 3．科学探究：探究液体的表面张力。观察毛细现象。 4．科学态度与责任：应用所学知识解释生产生活中的现象 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 一、液体的表面张力 1．表面层：液体表面有一层跟气体接触的薄层。在表面层，分子的距离r略大于r0，分子间的作用力表现为引力。 2．液体的表面张力 (1)定义：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。 (2)方向：总是跟液面相切，垂直于液面上的各条分界线。 (3)作用效果：使液面具有收缩的趋势。 (4)形成原因：表面层内分子间的距离略大于r0，因此分子间的相互作用力表现为引力。 二、浸润和不浸润及毛细现象 1．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．不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在固体的表面上，这种现象叫作不浸润。 3．毛细现象 (1)概念：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)特点：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。 三、液晶 1．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．特点 (1)既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质。 (2)具有光学各向异性。 3．液晶态的条件 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，在一定的浓度范围之内具有液晶态。 4．微观结构 分子位置无序使它像液体，而排列有序使它像晶体。 5．用途 (1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等。 (2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。 (3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。 【概念辨析·试身手】 (1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势。(√) (2)表面张力是液体表面各部分分子间存在的相互排斥力。(×) (3)如果固体对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象。(×) (4)浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象。(×) (5)液晶在温度改变时会改变颜色，可以利用液晶的这种温度效应来探测温度。(√) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 液体的表面张力 【要点培优】 1．液体表面张力的成因分析 (1)分子间距离特点：由于分子的热运动，液体表面层分子分布比内部分子稀疏。 (2)在液体内部，分子间平均距离r略小于r0，分子间的作用力表现为斥力；在表面层，分子比较稀疏，分子间距离r略大于r0，分子间的作用力表现为引力。 (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，使液体表面形成了一层绷紧的“膜”。 (4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，如果在液体表面任意画一条线MN，MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。 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。 【素养培优】 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。 探究：(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张紧的橡皮膜一样，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。 【应用培优】 [例1] (多选)关于液体的表面张力，下列说法中正确的是(　　) A．表面张力是液面各部分间相互吸引的力，方向与液面相切 B．表面张力是液面分子间的作用力的宏观体现 C．表面层里的分子距离比液体内部的小，分子间的作用力表现为引力 D．不论是水还是水银，表面张力都要使液面收缩 解析：选ABD。表面张