2.5 液体（教学课件）物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦液体的表面张力、浸润与不浸润、液晶等核心知识，以“杯子盛满水放曲别针”实验导入，通过露珠球形、昆虫水面行走等生活现象引发思考，结合肥皂膜实验观察表面张力，从分子动理论视角构建微观本质与宏观现象的联系支架。 其亮点在于以科学探究为核心，设计曲别针、肥皂膜等实验培养学生探究能力，通过分子动理论解释表面张力、浸润成因发展科学思维，结合毛细现象在农业（锄地保水）等应用渗透科学态度与责任。小结清晰，助力学生系统掌握知识，为教师提供实验与理论结合的高效教学方案。

第二章 气体、固体和液体 人教版（2019）选择性必修 第三册 第五节 液体 目录 学习目标 重点难点 课堂导入 探究新知 课堂小结 课堂练习 布置作业 1 2 3 4 5 6 7 2 01 02 03 04 物理观念 建立表面张力、浸润与不浸润、毛细现象等核心概念，理解液体微观结构与宏观特性的联系，从分子动理论角度解释液体的表面现象、附着层特性等典型性质。 科学思维 通过对比液体与固体、气体的性质差异，推导液体微观分子排布与宏观表现的对应规律，提升模型建构与逻辑推理能力；能运用受力分析解释表面张力的作用效果，深化对“微观—宏观”关联的认知。 科学探究 设计液体表面张力、浸润与不浸润现象的实验，探究影响表面张力大小的因素及毛细现象的规律，提升从实验现象推导微观机制的探究能力；能基于实验证据分析问题，尝试提出可验证的猜想。 科学态度与责任 联系生活中液体现象的应用（如仿生学设计、农业灌溉中的毛细作用、工业涂料的浸润优化等），体会理论指导实践的思想，增强科学服务社会的责任感；关注液体现象在前沿科技中的应用，培养严谨求实的科学态度。 学习目标 液体的表面张力 01 教学内容 浸润和不浸润 02 液晶 03 教学重点 1 教学重点 2 教学难点 3 表面张力、浸润与不浸润、毛细现象的定义与宏观表现，液体典型现象的识别与分类。 液体微观分子间作用力的分布特点，表面张力、浸润现象的微观成因及逻辑推导。 从分子动理论角度解释晶体各向异性的微观本质，区分晶体与非晶体的微观结构差异。 重点难点 课堂导入——思考与讨论 在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中，比一比看谁放入的曲别针数量最多，而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗？ 01 PART 01 第一部分 液体的表面张力 探究新知 7 探究新知——思考与讨论 为什么叶面上的露珠呈球形？ 为什么这只蜥蜴能在水上行走？ 为什么一些昆虫可以停在水面上？ 探究新知——实验：观察肥皂膜和棉线的变化 刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形； 刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。 刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形。 液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。 探究新知——液体的表面张力 1、液体的表面层特点 表面层分子比较稀疏，分子间距r>r0 分子间作用力表现为引力。 （1） （2） 探究新知——液体的表面张力 2、液体的表面张力： （1）产生：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力，宏观表现为液体表面张力。 （2）定义：液体表面层相邻部分之间的吸引力。 （3）方向：平行于液面（与液面相切）。 1 2 M N F21 F12 液体表面 设想在液体表面画一条直线MN， 把液体表面分为1、2两部分， MN两侧的液体之间存在着一对与MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。 这种力在液体表面层内的各个方向上都存在。 探究新知——液体的表面张力 2、液体的表面张力： （4）作用效果：使液面张紧并收缩到最小。 探究新知——液体的表面张力 为什么叶面上的露珠总是球形的？ 天宫一号中做的水球实验呈球形 表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。 探究新知——液体的表面张力 为什么叶面上的露珠总是球形的？ 天宫一号中做的水球实验呈球形 表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。 探究新知——典例分析 【例1】关于液体的表面张力，下列说法正确的是 A.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力 B.液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力 C.液体的表面张力随温度的升高而增大 D.表面张力的方向与液面垂直 【解析】液体表面层分子比液体内部稀疏，分子间距离r略大于r0，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直，表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，故B正确，A、C、D错误。 02 PART 02 第二部分 浸润和不浸润 探究新知 16 探究新知——思考与讨论 如图所示，将水滴在洁净的玻璃板上，水逐渐散开并附着在玻璃板上；将水滴在涂了蜡的玻璃板上，水滴可以在蜡面上滚来滚去，而不能附着在蜡面上。这说明了什么？ 【答案】水可以润湿玻璃，但不能润湿蜡。 探究新知——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，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润。 探究新知——浸润和不浸润 3、浸润和不浸润的微观解释 附着层 固体 液体 附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜 固体分子对附着层内液体分子的吸引力大于液体内部分子间的吸引 附着层内分子比液体内部密集（r<r0） 附着层内分子相互排斥 附着层有扩展趋势 探究新知——浸润和不浸润 附着层 固体 液体 固体分子对附着层内液体分子的吸引力小于液体内部分子间的吸引 附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0） 附着层内分子相互吸引 附着层有收缩趋势 一种液体浸不浸润固体与两种物质性质有关 3、浸润和不浸润的微观解释 探究新知——浸润和不浸润 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关。 水浸润玻璃，不浸润石蜡 水银浸润铅，不浸润玻璃 探究新知——浸润和不浸润 4、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，叫做毛细现象。 浸润液体在毛细管里上升，形成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面。 水可以浸润玻璃 水银不浸润玻璃 探究新知——实验：观察毛细现象 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。 细玻璃管内水的液面比槽中水面高 管的内径越小，上述现象就越明显。 细玻璃管内水银液面比槽中水银面低 探究新知——浸润和不浸润 （2）毛细现象产生原因： 当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。 mg 由于液体浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向上的拉力，这个力使管中液体向上运动。 ①液体浸润管壁 F F mg=F合 探究新知——浸润和不浸润 （2）毛细现象产生原因： F压力差 ②液体不浸润管壁 F F 由于液体不浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。 当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。 探究新知——浸润和不浸润 3.毛细现象的应用与防止： 墨汁上升 酒精沿灯芯升到顶端 土壤里有很多毛细管 农民锄地 破坏土壤里的毛细管，要保存地下的水分。 如果想把地下的水分引上来，要使土壤里的毛细管变得更细，这时就要用磙子压紧土壤． 探究新知——典例分析 【例2】(2024·扬州市期末)如图所示，水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，附着在玻璃上；在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层。下列说法正确的是 A.水浸润蜡面 B.玻璃面上的水没有表面张力 C.水与蜡面的相互作用比水分子间的相互作用强 D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强 探究新知——典例探究 【解析】水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，是浸润现象，说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，玻璃面上的水存在表面张力；在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层，是不浸润现象，水在蜡面上不浸润，则水与蜡面的相互作用比水分子间相互作用弱。故选D。 探究新知——典例分析 【例3】(多选)(2024·松原市高二期末)将玻璃管和塑料管分别插入水中，管中液面如图所示，下列说法正确的是 A.形成左边液面的原因是水分子之间的斥力 B.左边管为玻璃管 C.形成右边液面的原因是材料分子间的引力 D.右边液面是不浸润现象 探究新知——典例探究 【解析】根据液面的形状可以判断左边管是浸润的，右边管是不浸润的，所以左边管为玻璃管，故B、D正确； 浸润是由于玻璃分子对外层水分子的吸引力大于液体内部水分子之间的吸引力，液面为凹形，故A错误； 不浸润是由于塑料分子对外层水分子的吸引力小于液体内部水分子之间的吸引力，液面为凸形，故C错误。 03 PART 03 第三部分 液晶 探究新知 31 探究新知——液晶 1.液晶态：物质既有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐，各向异性的状态，叫做物质的液晶态。 探究新知——液晶 2.液晶的特点： 液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。 3.液晶的光学各向异性： 入射光的偏振方向与液晶分子长轴的方向成不同夹角时，液晶对光的折射率不同。因此，一束非偏振光射入液晶层后再射出时，由于液晶折射率的各向异性会产生两束光程不同的光。 4.液晶的外形特征： 液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子。 探究新知——液晶 5.液晶的一般用途 液晶的特性决定了它的用途，它在显示技术、电子工业、航空工业、生物医学等多方面都有广泛的应用。 探究新知——典例分析 【例4】下列对于液晶的认识正确的是 A.液晶态就是固态和液态的混合 B.液晶具有光学各向同性的性质 C.液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 D.液晶的光学性质随光照强度的变化而变化 探究新知——典例探究 【解析】液晶态是介于液态与固态之间的一种物质状态，不是固态和液态的混合，A错误； 液晶既具有液体的流动性，又具有与某些晶体相似的性质，如具有光学各向异性等，B错误； 外界条件的微小变化会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，温度、光照、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，故C错误，D正确。 课堂小结 液体 液体的表面张力 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 液晶 流动性、光学各向异性 浸润和不浸润 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 谢谢聆听 鼎力物理制作，盗版必究 谢谢聆听 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $