11.4节 液体的基本性质 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册
一、液体的微观结构
1.液体分子是聚集在一起的,因此液体有确定的体积,不易被压缩,其性质介于固体和气体之间。液体汽化时体积膨胀上千倍,凝固时体积收缩不超过10%。
2.液体没有确定的形状,具有流动性。液体分子的热运动主要是在平衡位置附近的微小振动,但液体分子没有固定的平衡位置,它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后,又移到另一个平衡位置附近做微小振动。所以液体分子的位置只在很小的区域内表现出一定的规律性,而且这种区域随时可能瓦解再重新组合。这就是液体具有流动性的原因。从更大的范围来看,液体分子的位置则具有明显的不确定性。
3.宏观的液体就是大量暂时形成的分子集团的组合,这些分子集团杂乱无章地排列着,因而液体在各个方向上的物理性质都相同。
1. 液体的表面层特点:表面层分子间距比较稀疏,分子间距r>r0 ,分子间的作用表现为引力。使液面收缩绷紧,使其收缩到表面积最小。
①分子分布特点: | ②分子力特点: | ③表面特性 | ④表面张力及方向 |
表面分子分布比内部分子稀疏 | 液体表面层分子之间距离较大,分子力表现为引力 | 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力 | 表面张力方向与液面相切,垂直于所画的线MN。(与液面平行) |
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2 .表面张力
定义:液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力。
特征:表面张力方向与液面相切,垂直于所画的线MN。
效果:使液面收缩,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。
效果力:表面张力是根据效果命名的力,是液体表面层内大量分子力的宏观表现。
例1:分析下图形状成因:
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【变式训练】请分析下图是戳破哪部分薄膜后形成的?
3. 能量观点:由于液体表面分子间距大于平衡位置,所以分子势能较大。
例2.(23-24高二下·上海长宁·期末)雨后的树叶上聚集了大量的水珠,则水珠表面层的水分子比内部 (密集or稀疏),水分子势能 (小于or大于)在平衡位置时的势能。在完全失重环境下,水团在没有振动时将呈现成球形,其背后的成因和( )有关(A. 水分子的无规则热运动 B. 水表面的蒸发现象C. 水的表面张力现象)
例3.关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )
A.液体的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垂直
二、浸润现象
1. 浸润定义:某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上,这种现象叫浸润。
现象:表面有水 如:水浸润玻璃。
不浸润定义:某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,这种现象叫做不浸润。现象:表面没有水 如:水银不浸润玻璃.
2. 判断方法:
把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃容器里,由于水浸润玻璃,器壁附近液面向
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上弯曲。
把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃容器里,由于水银不浸润玻璃,器壁附近液面向下弯曲。
3. 浸润和不浸润是相对的:水浸润玻璃,不浸润石蜡;水银浸润铅,不浸润玻璃。
4. 浸润现象的微观解释
附着层:液体与固体接触的位置形成一个液体薄层,叫附着层。
附着层中的液体分子同时受到固体分子的吸引力和液体分子的吸引力。
①当固体分子对附着层内的分子吸引力大于液体分子间的分子吸引力时,
附着层内液体分子较内部密集(r<r0),分子力表现为斥力,液面扩展,表现为浸润。
②当固体分子对附着层内液体分子吸引力小于液体分子间的吸引力时,
附着层内液体分子较内部稀疏(r>r0),分子力表现为引力,液面收缩,表现为不浸润。
5. 应用:使用不浸润材料做成瓶塞,可保持清洁。
例4. 下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( )
A.水是浸润液体,水银是不浸润液体
B.浸润现象中,附着层里分子比液体内部稀疏
C.不浸润现象中,附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D.不浸润现象中,附着层里分子间表现出吸引力;浸润现象中,附着层里分子间表现出排斥力
三、毛细现象
1. 毛细现象:浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象。
2. 毛细管:能发生毛细现象的细管。
(1)浸润液体在细管里上升后,形成凹液面
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