2.5 液体 教学设计-2024-2025学年高二下学期物理分层同步作业练习专题教案（人教版（2019）选择性必修第三册）

第二章 气体、固体和液体 课时2.5 液体 1. 通过实验，观察液体的表面张力现象。 2. 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。 3. 理解浸润和不浸润的概念及相关现象，了解毛细现象并用分子动理论解释。 4. 知道什么是液晶，了解液晶的特性及应用。 （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，叫作表面层。 2．分子力的特点 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斥力；在表面层，分子比较稀疏，分子间距离略大于r0，分子间的作用力表现为引力。 3．表面张力 (1)定义：液体表面的这种力使液体表面绷紧，叫作液体的表面张力。 (2)作用效果：使液体表面具有收缩趋势。 说明：表面张力使液体表面收缩到最小。 （二）浸润和不浸润 1．浸润和不浸润 (1)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；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上，这种现象叫作不浸润。 (2)浸润和不浸润是分子力作用的表现。 2．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，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，高度差越大。 （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，具有各向异性的物质叫液晶。这是介于液态和固态间的一种中间态。 (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，在一定浓度范围内具有液晶态。 (3)液晶的微观结构：通常棒状分子的物质容易具有液晶态。 基础过关练 题组一　液体的表面张力 1.如图，植物叶片上的小露珠呈球形，下列说法中正确的是 (　　) A.小露珠呈球形是因为重力的作用 B.小露珠受到重力的影响比表面张力小得多，小露珠呈球形是因为表面张力的作用 C.露珠表面分子间的作用力表现为斥力 D.露珠表面水分子间距离小于内部水分子间距离 2.(2023重庆南开中学月考)在“天宫课堂”中航天员王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜，然后往水膜表面贴上一片花朵折纸，这朵花在太空中“绽放”。这正是因为在太空失重环境下水的表面张力发挥了神奇作用。关于液体的表面张力，物理小组给出的下列说法中，正确的是 (　　) A.液体表面张力是液体各部分间的相互作用 B.液体表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部 C.产生液体表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D.液体表面张力使液体表面有收缩的趋势 3.(2024江苏阶段测试)如图所示，铁丝环上布满肥皂液的薄膜，系在环上的棉线呈现松弛状态，棉线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能正确的是 (　　) A.①　　　　B.②　　　　 C.③　　　　D.④ 4.(经典题)(2024河北石家庄月考)“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站带来一场精彩的太空科普课，在“水球光学实验”中，王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，关于该实验说法正确的是 (　　) A.由于空间站的微重力环境，水球中气体压强几乎为0 B.若空间站内温度升高，气泡内所有气体分子运动速率都会变大 C.水球外表面的水分子比水球内的水分子密集 D.水与气泡界面处水分子间距离大于水球内水分子之间距离 题组二　浸润和不浸润　毛细现象 5.(2024江苏泰州一模)关于下列各图所对应现象的描述，正确的是 (　　) 　　　 A.图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的作用 C.图丙中插入水中的两端开口的塑料管内水面下降，说明水浸润塑料管 D.图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 6.戴一次性医用防护口罩是预防呼吸道传染性疾病的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是 (　　) A.照片中的口罩一定为不合格产品 B.照片中水滴表面分子比水滴内部的密集 C.照片中附着层内分子比水滴内部的稀疏 D.水对所有材料都是不浸润的 7.(2024江苏苏锡常镇三模)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面被阴影部分挡住了。下列说法正确的是 (　　) A.该液体对玻璃是浸润的 B.管中阴影部分液面一定是向上凸起的 C.减小管的直径，管中液面会上升 D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强 8.(2024山东泰安月考)同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则 (　　) A.固体A和毛细管B可能是同种材料 B.固体A和毛细管B一定不是同种材料 C.固体A的分子对液体分子的引力比毛细管B的分子对液体分子的引力大 D.液体对毛细管B不浸润 9.(经典题)(2024江苏南京模拟预测)将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里，现象如图所示，则下列说法正确的是 (　　) A.容器中的液体可能是水银 B.若在“问天”太空舱中进行实验，仍然是较细毛细管中的液面更高 C.若用不同液体进行实验，两毛细管中液面的高度差相同 D.图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部的液体分子密度 题组三　液晶 10.(2022江苏泰州期中)下列关于液晶的说法中正确的是 (　　) A.液晶的分子排列与固态相同 B.液晶的分子排列与液态相同 C.液晶的物理性质在外界的影响下很容易发生改变 D.液晶具有光学各向同性 11.(2022山东济宁月考)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.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 C.所有物质都具有液晶态 D.笔记本电脑的彩色液晶显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.B 2.D 3.A 4.D 5.B 6.C 7.B 8.B 9.D 10.C 11.D 1.B　由于液体表面分子间距离大于内部分子间距离，液体表面分子间的作用力表现为引力，产生表面张力，液体的表面张力使液体表面积有收缩到最小的趋势，对于较小的露珠，重力作用影响较小，露珠呈球形，对于质量较大的露珠，重力作用影响较大，露珠会呈现扁平状，故选B。 2.D　如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力就是液体表面张力，所以液体表面张力是液体表面层分子间的作用力，并不是液体各部分间的相互作用，选项A错误；液体表面张力的方向总是与液面相切(易错点)，选项B错误；产生液体表面张力的原因是表面层内液体分子间的作用力表现为引力，并不是只有引力没有斥力，选项C错误；液体表面张力使液体表面有收缩的趋势，选项D正确。 3.A　液体表面张力使液面收缩，方向总是跟液面相切，且与分界线垂直。则棉线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能是①。故选A。 4.D　水球中气体分子做无规则运动，会对气泡表面产生频繁撞击形成压强，水球中气体压强不为0，A错误；若空间站内温度升高，气泡内气体分子平均动能增大，气体分子的平均速率会变大，但并不是每个气体分子的速率都变大，B错误；水球外表面的水分子之间的距离和水与气泡界面处的水分子之间距离都大于水球内水分子之间距离，C错误，D正确。故选D。 5.B　图甲中水黾可以停在水面是因为水的表面张力的作用，A错误；图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的作用，使水银表面收缩，形成球状，B正确；图丙中插入水中的两端开口的塑料管内水面下降，说明水不浸润塑料管，C错误；图丁中拖拉机锄松土壤，是为了破坏土壤中的毛细管，防止毛细现象，阻止将土壤里的水分引上来，D错误。故选B。 6.C　合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水不浸润，照片中的口罩内侧材料对水不浸润，A错误；照片中水滴表面有表面张力，是由于水滴表面分子比水滴内部分子间距大，水滴表面分子之间的作用力为引力，水滴表面分子比水滴内部的稀疏，B错误；照片中水与口罩内侧材料不浸润，说明口罩内侧材料固体分子对附着层内水分子的引力较小，即附着层内水分子之间的作用力表现为引力，附着层内水分子间距离较大，则附着层内分子比水滴内部的稀疏，C正确；水不是对所有材料都不浸润，比如水可以浸润玻璃，D错误。故选C。 导师点睛 当液体分子受到固体分子的吸引力较强时，附着层内的液体分子比液体内部的密集，附着层内液体分子间的作用力表现为斥力，附着层的液体有扩张的趋势，形成浸润现象。 　　当液体分子受到固体分子的吸引力较弱时，附着层内的液体分子比液体内部的稀疏，附着层内液体分子间的作用力表现为引力，这时附着层有收缩的趋势，形成不浸润现象。 　 7.B　根据题图可知，液体与玻璃的附着层沿玻璃表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，故A错误；不浸润时管内液面是凸起的，故B正确；减小管的直径，管中液面会进一步下降，故C错误；在不浸润现象中，液体和固体间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，故D错误。故选B。 8.B　当把毛细管B插入液体时，管内液面上升且呈现凹形，说明液体对B浸润，液体不能附着在A的表面，说明液体对A不浸润，所以A与B一定不是同种材料，A、D错误，B正确；根据浸润与不浸润的特点，固体A的分子对液体分子的引力比毛细管B的分子对液体分子的引力小，C错误。故选B。 归纳总结 对浸润、不浸润的理解 　　液体能否浸润固体，取决于液体和固体两者的性质，而不单纯由液体或固体单方面的性质决定。同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的，如水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅、锌等。 9.D　水银在玻璃表面是不浸润的，在玻璃管中下降且呈现凸形液面，容器中的液体不可能是水银，A错误；太空舱处在失重环境下，毛细现象更明显，液面会直接攀升到毛细管顶部(破题关键)，毛细管越细，攀升速度越快，粗细不同的毛细管中液面都会到达毛细管顶部，B错误；在毛细现象中，毛细管中液面的高低与液体的种类和毛细管的材质有关，若用不同液体进行实验，两毛细管中液面的高度差不一定相同，C错误；图中毛细管内液面高于管外液面，呈现浸润现象，说明固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，附着层内的液体分子比液体内部密集，D正确，故选D。 10.C　液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，液晶具有光学各向异性。故选C。 11.D　液晶并不是液体和晶体的混合物，它是介于固态和液态之间的一种物质状态，选项A错误；液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，液晶并不发光，选项B错误；并不是所有物质都具有液晶态，选项C错误；笔记本电脑的彩色液晶显示器是在液晶中掺入了少量多色性染料，当液晶中电场强度不同时，对不同色光的吸收强度不一样，所以显示器显示出各种颜色，选项D正确。 易混易错 液晶不是熔化了的晶体，而是介于固态与液态之间的一种物质状态。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$