第2章 5.液体(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第三册 赢在微点 轻松课堂 物理 第二章 气体、固体和液体 5.液体 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 稳健启程 新知初步构建 课前·新知初探 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 稀疏 使液体表面绷紧 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 表面 润湿 内部分子 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 上升 下降 凹形 凸形 内径 越小 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 固态 液态 流动性 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 √ × × √ 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 细研深究 萃取知识精华 课堂·合作探究 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 即时训练 巩固当堂所学 随堂·达标自测 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 5.液体 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 学习目标 1.知道生活中的液体表面张力现象,知道液体表面张力形成的原因。 2.了解浸润和不浸润现象,了解毛细现象。 3.知道液晶的特征,了解液晶的分子结构特点、液晶的特性及应用。 情境导入 　　观察现象:池塘里,水面上的一只小昆虫或跑来跑去,或停留在水面上,不会陷入水中;雨过天晴,蜘蛛网上挂满了晶莹的小水珠;清晨,草叶上的露珠宛如晶莹剔透的珍珠,闪闪发亮;把毛巾搭在水盆边缘,一端浸入水中,水会从顺着毛巾滴到水盆外面。 　　小昆虫为什么不会陷入水中?蜘蛛网上的小水珠、草叶上的小露珠为什么会呈球形?水面低于盆沿,水是怎么从水盆中流出来的呢? 知|识|梳|理 一、液体的表面张力 1.表面层。 (1)液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层。 (2)表面层里的分子比液体内部的分子　　 　　，分子间的距离大于r0，因此，在表面层内液体分子间的作用力表现为引力。  2.表面张力。 如果在液体表面任意画一条直线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用效果是　　　　　 　　　，所以叫作液体的表面张力。表面张力具有使液体表面收缩的趋势。  二、浸润和不浸润 1.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的　　　　上，这种现象叫作浸润。  (2)不浸润：一种液体不会　　　　某种固体，也就不会附着在固体的表面，这种现象叫作不浸润。  (3)附着层中分子的特点：附着层中的分子同时受到固体分子和液体　　　　　　的作用力。  2.毛细现象。 (1)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)浸润液体在毛细管里上升后，形成　　　　液面，不浸润液体在毛细管里下降后形成　　　　液面。  (3)毛细管内外液面的高度差与毛细管的　　　有关，毛细管内径　　　，高度差越大。  三、液晶 1.液晶是介于　　　　和　　　　之间的一种物质状态。  2.液晶既具有液体的　　　 　，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。有些物质在特定的温度范围内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。  预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)表面张力是液体表面各部分间存在的相互吸引力。 ( ) (2)浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏。 ( ) (3)液晶是一种晶体。 ( ) (4)液晶具有晶体的光学各向异性。 ( ) 2.做这样的实验：如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜。如果用热针刺破棉线里那部分薄膜，则棉线圈将成为 (　　) A.椭圆形 B.长方形 C.圆形 D.任意形状 解析　液体在表面张力的作用下有收缩到最小表面积的趋势，因此棉线圈将成为圆形，C项正确。 答案　C 答案与解析 探究一 液体表面层的微观结构与表面张力 1.表面层的微观结构。 (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：液体内部分子间距略小于r0，分子间作用力表现为斥力；在表面层，分子间距略大于r0，分子间作用力表现为引力。 (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，使液体表面形成一层绷紧的膜。 2.表面张力及效果。 (1)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)表面张力的大小：与边界线长度有关，还与液体的种类、温度有关。 (3)表面张力的效果：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1】　对下列现象的成因解释正确的是 (　　) A.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 B.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的表面张力与其重力平衡的结果 C.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 D.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 解析　木块浮在水面上是浮力与其重力平衡，A项错误；小昆虫在水面上不下陷是液膜对其弹力与其重力平衡，B项错误；水在表面张力作用下，收缩到表面积最小，即球形，C项正确；不论液面为凸面还是凹面，表面张力的效果总使表面收缩到最小，故D项错误。 答案　C 答案与解析 【针对训练1】　液体表面张力产生的原因是 (　　) A.在液体的表面层，分子间距大，分子间作用力表现为斥力 B.由于气体分子对表面层液体分子的吸引 C.在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间表现为引力 D.由于受到指向液体内部的吸引力作用 解析　在液体内部，分子间距略小于r0，分子间作用力表现为斥力；在表面层，分子间距略大于r0，分子间作用力表现为引力，即表面张力，C项正确。 答案　C 答案与解析 探究二 浸润、不浸润及毛细现象 1.浸润和不浸润现象成因分析。 (1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。 (2)浸润的成因：当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，表现为液体浸润固体。 (3)不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，表现为液体不浸润固体。 2.毛细现象。 (1)两种表现：浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降。 (2)产生原因：毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。 如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面比管外低。 【例2】　关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是 (　　) A.水银是浸润液体，水是不浸润液体 B.在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升 C.如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象 D.两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同 解析　液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体共同决定的，A项错误；如果液体浸润容器壁就会形成凹面，且液体在容器中上升，B项正确；如果固体分子对液体表面层分子的引力大于液体内部分子的引力，会看到液体的浸润现象，C项错误；内径不同的几支细玻璃管，管内水柱的高度不同，管越细，毛细现象越明显，D项错误。 答案　B 答案与解析 【针对训练2】　(多选)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根玻璃管分别插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是 (　　) 解析　浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，管子越细，现象越明显，A、D两项正确，B、C两项错误。 答案　AD 答案与解析 探究三 液晶的特点和应用 1.不是所有物质都具有液晶态。通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。 2.液晶在目前最主要的应用方面是在显示器方面的应用。这是利用了液晶的多种光学效应。在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性。 3.改变液晶光学性质的两种方法：一是外加电压，使液晶由透明态变为不透明态；二是改变温度，使液晶颜色改变。 【例3】　关于液晶，下列说法中正确的是 (　　) A.液晶是液体和晶体的混合物 B.液晶分子在特定方向排列比较整齐 C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D.所有物质在一定条件下都能成为液晶 解析　液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不能发光，A、C、D三项错误，B项正确。 答案　B 答案与解析 【针对训练3】　(多选)下列有关液晶的说法，正确的是 (　　) A.液晶具有流动性 B.液晶具有各向异性 C.液晶具有稳定的空间排列规律 D.液晶就是液态的晶体 解析　液晶既有液体的流动性，又具有晶体分子排列整齐、各向异性的特点，但其空间排列规律不稳定，故A、B两项正确。 答案　AB 答案与解析 1.(多选)关于液体的表面，下列说法正确的是 (　　) A.液体的表面有收缩到最小表面积的趋势 B.液体表面层里的分子比液体内部的分子排得较紧密，是表面张力作用的结果 C.液体表面层里的分子间距离比液体内部分子间距离大些，是表面张力存在的原因 D.表面张力使液面具有收缩的趋势，所以表面张力的方向垂直于液面指向液体的内部 解析　液体表面层里的分子间平均距离比内部分子间的平衡距离(r0)大，分子间作用力表现为引力，所以，液体的表面均呈现表面张力现象；表面张力是液体表面各部分之间的吸引力，使液面具有收缩的趋势，表面张力的方向与液面相切，A、C两项正确。 答案　AC 答案与解析 2.在完全失重状态下的宇宙飞船中，液体表面的形状将是 (　　) A.椭球形表面 B.球形表面 C.和容器形状有关 D.不能确定 解析　液体表面张力的作用效果，是使液体表面具有收缩到最小表面积的趋势。在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小。若在完全失重状态下的宇宙飞船中，无论液体多大，在表面张力的作用下都将呈球形，故B项正确。 答案　B 答案与解析 3.用内径很细的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压 (　　) A.偏高　 　B.偏低　 　C.相同　 　D.无法判断 解析　水银对玻璃是不浸润的，由于内径很细，则会产生毛细现象，对液柱起压低作用，所以水银柱高度降低，示数偏低，则B项正确。 答案　B 答案与解析 4.下列属于液晶分子示意图的是　　 (　　) 解析　液晶在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，所以选项中属于液晶分子示意图的是B项。 答案　B 答案与解析 　　在1888年，奥地利的植物学家Reinitzer斐德烈·莱尼茨尔在加热安息香酸胆固醇酯时发现：当胆固醇酯加热到145 ℃时融化，会经历一个不透明的呈白色粘稠浑浊液体状态，并发出多彩且美丽的珍珠光泽；温度加热到175 ℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体；当温度下降时，再次出现混浊状态并变成紫色，最终恢复成白色的固体。后来，德国亚琛大学物理学教授奥托·雷曼发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质，认为这种物质是流动性结晶的一种，由此而取名为Liquid Crystal，即液晶。 液晶在材料科学中扮演着重要的角色，他们是有机化学家们调查化学结构与物理性质关系的模型材料，并且他们提供了研究生命系统特定现象的深入视角，目前主要应用在显示方面。液晶显示材料具有明显的优点：驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器，便于携带等。由于这些优点，用液晶材料制成的计算机终端和电视可以大幅度减小体积等。液晶显示技术对显示显像产品结构产生了深刻影响，促进了微电子技术和光电信息技术的发展。 【快乐体验】　(多选)关于液晶，下列说法正确的是 (　　) A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶，实际上是一种非晶体 B.液晶具有液体的流动性，是因为液晶分子尽管有序排列，但却位置无序，可自由移动 C.任何物质在任何条件下都可以存在液晶态 D.天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的 解析　液晶是一种介于晶体与液体之间的液态晶体，它不是晶体更不是非晶体；液晶分子的排列像晶体分子一样排列有序，但是它们又像液体分子一样可以自由移动，没有固定的位置，即位置无序，所以液晶具有流动性；有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态，并不是所有物质都有液晶态的；天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的，目前已达到5 000多种。由上述可知B、D两项正确。 答案　BD 答案与解析 $$