5. 液体（同步讲义）物理人教版选择性必修第三册

5. 液体 【知识梳理】 1 一、液体的表面张力 1 二、浸润和不浸润 1 三、液晶 2 【重难探究】 2 探究1 探究淮液体的微观结构和表面张力 3 探究2 探究浸润和不浸润、毛细现象、液晶 5 【课堂自测·基础练】 8 【素养进阶·提升练】 16 【知识梳理】 知识点1 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到最小的力，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。 知识点2 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、浸润和不浸润的形成原因 （1）附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。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，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这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，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。 3、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。 （1）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。 （2）毛细现象的特点：毛细管中，当液体上升到一定的高度时，液体所受重力与液体表面张力形成的向上的拉力平衡时，液面稳定在一定的高度。 （3）毛细现象的成因：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，甲是浸润现象，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一个向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润现象，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一个向下的力，因而管内液面比管外低。 知识点3 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。 4、液晶的特点 （1）液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列。 （2）液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质。 （3）在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。 【重难探究】 探究1 探究液体的微观结构和表面张力 【探究导入】 如左图所示，下雨时人们在雨伞下，不会被雨水打湿；而图右中绿叶面上的露珠总是球形。 问题 (1)雨伞的伞面上有很多细小的孔，为什么下雨时，雨水不会从孔里漏下来？ 提示：（1）因为雨水将纱线浸湿后，在纱丝孔隙中形成水膜，水膜的表面张力使雨水不会漏下来。 （2）我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？ 提示：（2）是由于液体表面张力的作用．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．所以露珠呈球形． （3）根据液体的表面层分子与液体的内部分子的结构特点，说明液体表面层为什么会存在张力？ 提示：（3）液体表面层的分子分布比液体内部分子的分布稀疏一些．液体表面层由于分子较稀疏，分子之间距离就较大些，分子之间的斥力小于引力，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势，所以液体表面层中，任何两部分之间存在着相互吸引力，它的作用是使液体表面绷紧，这就是液体的表面张力． 【探究归纳】 1．液体分子分布特点：由于蒸发现象，表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大． 2．分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力． 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，使液体表面好像一层绷紧的膜．所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果． 4．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． 5．表面张力的作用：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，在失重条件下才呈球形． 【典例赏析】 [例1]　单选）如图所示，在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银呈扁平形。那么在处于完全失重的宇宙飞船中，一大滴水银呈现的形状可能是(    ) A. B. C. D. 【针对训练】 1．洗涤剂能除去衣服上的污垢，其原因是（　　） A．降低了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 B．增加了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 C．洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中 D．洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣物表面 2．（多选）关于液体表面张力，下列说法正确的有（　　） A．图甲中的液体表面层分子间距离小于平衡距离 B．图甲中的液体表面层分子间距离大于平衡距离 C．图乙中液体表面张力方向与液面相切 D．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直 探究2 探究浸润和不浸润、毛细现象、液晶 【探究导入】 图左所示，水滴附着在绿叶上而没有掉到地面上；而图右中农民正在松土绿。 问题 （1）图左中，水滴附着在绿叶上是什么现象？为什么会出现这种现象？ 提示：水滴附着在绿叶上这是浸润现象，它是由于附着层内分子受力作用形成的 它们的微观结构不同 （2）你知道为什么松土能保持土壤中的水分吗？ 提示：把土壤锄松，破坏了土壤中的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面被蒸发掉． （3）液晶是液体与晶体的混合物吗？ 提示：液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物质，在特定方向上分子排列整齐，其物理性质表现为各向异性，另一方向上分子排列是杂乱的，具有液体的特征，所以晶体还具有流动性，但液晶并不是液体和晶体的混合物 【探究归纳】 【例2】 ）肥皂水浸润玻璃，现将粗细不同的两根玻璃管竖直插入肥皂水中，管内液面情形可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【针对训练】 3．（多选）若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时（　　） A．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升 B．管中的液体表面一定下凹 C．液体跟固体接触的面积有收缩的趋势 D．液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 4.．某物理兴趣小组将两种不同的液体注入两个细玻璃管中，稳定后，利用放大镜观察玻璃管中的液面，图甲和图乙是两玻璃管利用放大镜放大后的部分截面图，图中虚线标识部分是相应部位所对应的两个附着层。关于甲、乙两截面图的分析正确的是(    ) A. 甲是不浸润现象，乙是浸润现象 B. 附着层中的分子力表现为引力 C. 附着层中的分子力表现为斥力 D. 附着层中的液体表现出扩张的趋势，附着层中的液体表现出收缩的趋势 【课堂自测·基础练】 1.在甲、乙两种材料上分别滴上一滴水，水滴在甲的表面逐渐散开并附着，在乙的表面滚来滚去．则 A. 水对甲材料浸润 B. 水对乙材料浸润 C. 水对两种材料都浸润 D. 水对两种材料都不浸润 2.）下列四幅图涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A．甲图中用棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B．乙图中是某种矿物的微观结构，该物质有固定的熔点 C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D．丁图中悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 3.下图中所涉及物理知识的论述中正确的是(    ) A. 图甲中烧熔后玻璃管裂口的尖端变钝，是因为表面张力的缘故 B. 图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 C. 图丙中液体和管壁表现为不浸润 D. 图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 4.以下实验及规律，图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图像，图丙是电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是 A. 图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，说明固体分子做无规则的热运动 B. 图乙中，温度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C. 图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 5.“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。与“水桥”形成主要原因不相同的现象是(    ) A. 水黾可停在水面上 B. 空间站里折纸在水膜中逐渐展开 C. 荷叶上的露珠成扁平球形 D. 玻璃上的石蜡熔化呈圆形 6.浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的，下列判断正确的是(    ) A. 水银滴在玻璃上呈球形，说明水银是不浸润液体 B. 细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动，形成毛细现象 C. 容器中的液体与器壁接触的位置如果向下凹，是一种不浸润现象 D. 附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液体与固体间就表现为浸润 7.在下列现象中属于毛细现象的是(    ) A. 水银温度计中液柱的升高 B. 植物从土壤中吸收水分 C. 人体中血管里的血液循环 D. 用棉线作为酒精灯的灯芯 8.如图所示，下列说法中正确的有(    ) A. 甲图中水不会浸润玻璃 B. 乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C. 丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 D. 丁图中液体表面张力方向与液面平行 9.分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是(    ) A. 不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力 B. 晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但其分子平均动能保持不变 C. 用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象 D. 物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 10.下列说法正确的是(    ) A. 浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现 B. 农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生 C. 玻璃与水银不浸润，因为水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部分子密集 D. 在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升 11．（多选）我国的气象卫星风云三号G星所搭载的“双频主动降水测量雷达”，通过向大气发射无线电信号，并接收大气中不同高度层的降水粒子的反射信号，获取竖直方向降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。下列说法正确的是（　　） A．自然界的水不停地循环，总量基本不变，因此不需要节约用水 B．云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流会熔化成小水滴而形成雨 C．“双频主动降水测量雷达”接收到的反射信号也是一种电磁波 D．两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠，因为分子之间有引力 12．（多选）下列关于四幅图的说法正确的是（    ） A．甲图用“油膜法估测分子的大小”，若计算出的分子直径偏大，可能原因是痱子粉撒太多，从而导致油膜未能充分展开 B．乙图食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 C．丙图分子间作用力与分子间距离的关系，分子间距为时，分子势能最小 D．丁图水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银浸润玻璃 13．（多选）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理 14．（1）图甲吹出的肥皂泡的无规则运动______（“是”或“不是”）布朗运动；布朗运动______（“是”或“不是”）分子的热运动；温度越高，布朗运动越______（“明显”或“不明显”）。肥皂泡都近似球形，是表面张力的作用，表面张力产生的原因是：表面层分子之间的距离______（“大于”“等于”“小于”）内部分子之间的距离，分子间的作用力表现为______（“引力”“斥力”），使得表面总有收缩到面积最小的趋势。 （2）如图乙，肥皂水在玻璃容器中的液面如图所示，与容器壁接触处的液面高于中央处液面，是因为发生了______现象，这是由于玻璃分子对接触层分子的吸引力______肥皂水内部分子对接触层分子的吸引力（“大于”“等于”“小于”）；如图丙，把细塑料管插入水中，可以看到细塑料管中的液面低于管外的液面，在细管中发生的这种现象叫做______现象。 （3）如图丁，冬天的雪片会呈现规则的六角形状，原因是微观上具有______结构，这类固体我们叫做晶体，单晶体通常会呈现各向______性。多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，如何区分它们呢？______。 【素养进阶·提升练】 1.如图所示，液晶是现代生活的一个重要角色，从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话……液晶一步步地深入到我们的生活中。 （1）为什么“液体”和“晶体”联系在一起了液晶到底是什么物质 （2）液晶作为显示元件方面的用途已经深入到了生物医学、电子工业、航空工业以及生活中的各个方面，液晶显示器靠什么性质显示各种颜色 【 2.关于下列四幅插图，以下说法正确的是（　　） A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动 B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体 C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D．图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力 3.（多选）液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在，分界线两边液面以一定的拉力相互作用，的大小与分界线的长度成正比，即为液体的表面张力系数，的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为的形细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜忽略膜受到的重力，甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为。下列说法正确的是(    ) A. 表面张力系数的单位是 B. 测得肥皂水的表面张力系数为 C. 肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强 D. 肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 4.防风雨衣采用表面经过特殊涂层处理的织物来制成防水布料，下列说法正确的是(    ) A. 图中水滴表面层内分子比水滴的内部稀疏 B. 水滴和防水布料发生了浸润现象 C. 水滴是否浸润防水布料仅由防水布料性质决定 D. 水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里 5．如图所示，在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。问： (1)上升过程中，气泡内气体的压强如何改变？ (2)气泡在上升过程中体积为何会变大？ (3)为什么到达水面会破？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 5. 液体 【知识梳理】 1 一、液体的表面张力 1 二、浸润和不浸润 1 三、液晶 2 【重难探究】 2 探究1 探究淮液体的微观结构和表面张力 3 探究2 探究浸润和不浸润、毛细现象、液晶 5 【课堂自测·基础练】 8 【素养进阶·提升练】 16 【知识梳理】 知识点1 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到最小的力，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。 知识点2 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、浸润和不浸润的形成原因 （1）附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。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，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这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，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。 3、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。 （1）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。 （2）毛细现象的特点：毛细管中，当液体上升到一定的高度时，液体所受重力与液体表面张力形成的向上的拉力平衡时，液面稳定在一定的高度。 （3）毛细现象的成因：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，甲是浸润现象，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一个向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润现象，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一个向下的力，因而管内液面比管外低。 知识点3 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。 4、液晶的特点 （1）液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列。 （2）液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质。 （3）在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。 【重难探究】 探究1 探究液体的微观结构和表面张力 【探究导入】 如左图所示，下雨时人们在雨伞下，不会被雨水打湿；而图右中绿叶面上的露珠总是球形。 问题 (1)雨伞的伞面上有很多细小的孔，为什么下雨时，雨水不会从孔里漏下来？ 提示：（1）因为雨水将纱线浸湿后，在纱丝孔隙中形成水膜，水膜的表面张力使雨水不会漏下来。 （2）我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？ 提示：（2）是由于液体表面张力的作用．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．所以露珠呈球形． （3）根据液体的表面层分子与液体的内部分子的结构特点，说明液体表面层为什么会存在张力？ 提示：（3）液体表面层的分子分布比液体内部分子的分布稀疏一些．液体表面层由于分子较稀疏，分子之间距离就较大些，分子之间的斥力小于引力，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势，所以液体表面层中，任何两部分之间存在着相互吸引力，它的作用是使液体表面绷紧，这就是液体的表面张力． 【探究归纳】 1．液体分子分布特点：由于蒸发现象，表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大． 2．分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力． 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，使液体表面好像一层绷紧的膜．所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果． 4．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． 5．表面张力的作用：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，在失重条件下才呈球形． 【典例赏析】 [例1]　单选）如图所示，在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银呈扁平形。那么在处于完全失重的宇宙飞船中，一大滴水银呈现的形状可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】处于失重状态的宇宙飞船中，重力的作用减弱，液体表面张力的作用会增强，在表面张力作用下，液体表面积减小，在相同的体积下，球的表面积最小，所以在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球形。故ABD错误，C正确； 故选C。 【针对训练】 1．洗涤剂能除去衣服上的污垢，其原因是（　　） A．降低了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 B．增加了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 C．洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中 D．洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣物表面 【答案】A 【详解】AB．洗涤剂中的表面活性剂能降低水的表面张力，增强水的润湿能力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间，故A正确，B错误； C．洗涤剂分子通过吸附作用帮助去除污垢，但主要机制是降低表面张力以促进润湿和乳化，并非单纯吸引力“吸入”，故C错误； D．洗涤剂的作用基于吸附和乳化，而非分子斥力推离污垢；斥力可能导致污垢分散，但非主要机制，故D错误。 故选A。 2．（多选）关于液体表面张力，下列说法正确的有（　　） A．图甲中的液体表面层分子间距离小于平衡距离 B．图甲中的液体表面层分子间距离大于平衡距离 C．图乙中液体表面张力方向与液面相切 D．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直 【答案】BCD 【详解】AB．图甲中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离，故A错误，B正确； CD．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直，与液面相切，故CD正确。 故选BCD。 探究2 探究浸润和不浸润、毛细现象、液晶 【探究导入】 图左所示，水滴附着在绿叶上而没有掉到地面上；而图右中农民正在松土绿。 问题 （1）图左中，水滴附着在绿叶上是什么现象？为什么会出现这种现象？ 提示：水滴附着在绿叶上这是浸润现象，它是由于附着层内分子受力作用形成的 它们的微观结构不同 （2）你知道为什么松土能保持土壤中的水分吗？ 提示：把土壤锄松，破坏了土壤中的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面被蒸发掉． （3）液晶是液体与晶体的混合物吗？ 提示：液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物质，在特定方向上分子排列整齐，其物理性质表现为各向异性，另一方向上分子排列是杂乱的，具有液体的特征，所以晶体还具有流动性，但液晶并不是液体和晶体的混合物 【探究归纳】 【例2】 ）肥皂水浸润玻璃，现将粗细不同的两根玻璃管竖直插入肥皂水中，管内液面情形可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】浸润液体在毛细管中的液面是凹形的，它对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升，当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。所以肥皂水在玻璃中的高度大于外面液面的高度，并且管越细爬升越高，故B正确。 【针对训练】 3．（多选）若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时（　　） A．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升 B．管中的液体表面一定下凹 C．液体跟固体接触的面积有收缩的趋势 D．液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 【答案】ABD 【详解】液体对某种固体是浸润的，这时固体分子与液体分子间的相互作用比液体分子间的相互作用强，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势；浸润液体产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升，管中的液体表面一定下凹。 故选ABD。 4.．某物理兴趣小组将两种不同的液体注入两个细玻璃管中，稳定后，利用放大镜观察玻璃管中的液面，图甲和图乙是两玻璃管利用放大镜放大后的部分截面图，图中虚线标识部分是相应部位所对应的两个附着层。关于甲、乙两截面图的分析正确的是(    ) A. 甲是不浸润现象，乙是浸润现象 B. 附着层中的分子力表现为引力 C. 附着层中的分子力表现为斥力 D. 附着层中的液体表现出扩张的趋势，附着层中的液体表现出收缩的趋势 【答案】D  【解析】A.根据浸润和不浸润的基本概念，甲图是浸润现象，乙图是不浸润现象，选项A错误； B.甲图是浸润现象，附着层的液体分子比液体内部的分子间距密集而表现为斥力，选项B错误； C.乙图是不浸润现象，附着层的液体分子比液体内部的分子间距稀疏而表现为引力，选项C错误； D.甲图附着层中的分子力表现为斥力，附着层中的液体表现出扩张的趋势；乙图附着层中的分子力表现为引力，附着层中的液体表现出收缩的趋势，选项D正确。 故选D。 【课堂自测·基础练】 1.在甲、乙两种材料上分别滴上一滴水，水滴在甲的表面逐渐散开并附着，在乙的表面滚来滚去．则 A. 水对甲材料浸润 B. 水对乙材料浸润 C. 水对两种材料都浸润 D. 水对两种材料都不浸润 【答案】A  【解析】水滴在甲的表面逐渐散开并附着是浸润现象，水在乙的表面滚来滚去是不浸润现象。故A正确、BCD错误。 2.）下列四幅图涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A．甲图中用棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B．乙图中是某种矿物的微观结构，该物质有固定的熔点 C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D．丁图中悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 【答案】AB 【详解】A．甲图中用棉线实现自动浇水，利用了毛细现象，故A正确； B．乙图中该矿物的微观结构表明，其原子或分子在空间按一定规律周期性重复排列，这是晶体的微观特征，说明该矿物为晶体，而晶体具有固定的熔点，故B正确； C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子不停地做无规则的热运动，故C错误； D．丁图中悬浮在液体中的颗粒越大，颗粒的运动状态越不容易改变，另外来自各个方向的液体分子的撞击趋于平衡，故布朗运动越不明显，故D错误。 故选AB。 3.下图中所涉及物理知识的论述中正确的是(    ) A. 图甲中烧熔后玻璃管裂口的尖端变钝，是因为表面张力的缘故 B. 图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 C. 图丙中液体和管壁表现为不浸润 D. 图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 【答案】A  【解析】A.玻璃管裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故A正确； B.水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故B错误； C.图丙中液体和管壁表现为浸润，故C错误； D.图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故D错误。 故选A。 4.以下实验及规律，图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图像，图丙是电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是 A. 图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，说明固体分子做无规则的热运动 B. 图乙中，温度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C. 图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 【答案】C  【解析】显微镜下观察固体微粒的无规则运动是位置连线，不是轨迹，固体微粒在不停地做无规则运动，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，是液体分子做无规则热运动的反映，A错误 根据分子速率分布曲线可知“中间多，两头少”，温度越高，分子平均速率越大，并不是所有氧分子的速率都增大，B错误 液晶显示器是利用液晶的光学性质具有各向异性的特点制成的，C正确 硬币能浮在水面上，原因是水表面存在着张力，使水表面像结了一层薄膜似的，硬币虽然把水面压成了一个凹槽，但没能突破水的表面张力，硬币能浮在水面上，D错误． 5.“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。与“水桥”形成主要原因不相同的现象是(    ) A. 水黾可停在水面上 B. 空间站里折纸在水膜中逐渐展开 C. 荷叶上的露珠成扁平球形 D. 玻璃上的石蜡熔化呈圆形 【答案】D  【解析】水黾可停在水面上，空间站中折纸在水膜中逐渐展开，荷叶上的露珠成扁平球形与“水桥”形成原因相同，都是由于水的表面张力玻璃上的石蜡熔化呈圆形是因为玻璃导热的各向同性， D正确。 6.浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的，下列判断正确的是(    ) A. 水银滴在玻璃上呈球形，说明水银是不浸润液体 B. 细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动，形成毛细现象 C. 容器中的液体与器壁接触的位置如果向下凹，是一种不浸润现象 D. 附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液体与固体间就表现为浸润 【答案】B  【解析】A.浸润与不浸润是相对的，水银对玻璃不是浸润液体，对铅是浸润液体，故A错误； B.细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动，形成毛细现象，故B正确； C.在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，故C错误； D.附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离时，分子间表现为引力，使液体表面收缩，液体与固体之间表现为不浸润，故D错误。 故选B。 7.在下列现象中属于毛细现象的是(    ) A. 水银温度计中液柱的升高 B. 植物从土壤中吸收水分 C. 人体中血管里的血液循环 D. 用棉线作为酒精灯的灯芯 【答案】BD  【解析】水银温度计中的液柱升高是由于水银受热膨胀，不是毛细现象，项错误；植物从土壤中吸收水分是依靠植物中的一些细管，是利用了毛细现象，项正确；人体中的血液在血管中循环是由于心脏的作用，给血液提供动力，不是毛细现象，项错误；酒精对棉线是浸润的，酒精通过棉线中的小孔由下往上缓慢输送，使酒精灯燃烧，利用了毛细现象，项正确。 8.如图所示，下列说法中正确的有(    ) A. 甲图中水不会浸润玻璃 B. 乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C. 丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 D. 丁图中液体表面张力方向与液面平行 【答案】BD  【解析】A.甲图中水会浸润玻璃，故A错误； B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，产生表面张力，故B正确； C.丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误； D.丁图中液体表面张力方向与液面平行，故D正确。 故选BD。 9.分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是(    ) A. 不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力 B. 晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但其分子平均动能保持不变 C. 用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象 D. 物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 【答案】ABD  【解析】A.不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，故A正确； B.晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，由于熔化过程温度不变，则其分子平均动能保持不变，故B正确； C.用吸管将牛奶吸入口中是利用了大气压强的原理，不是毛细现象，故C错误； D.物体温度升高时，分子平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，故D正确。 故选ABD。 10.下列说法正确的是(    ) A. 浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现 B. 农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生 C. 玻璃与水银不浸润，因为水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部分子密集 D. 在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升 【答案】AB  【解析】A.浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现，故A正确； B.农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生，故B正确； C.玻璃与水银不浸润，因为水银与玻璃接触时，附着层里的分子比水银内部分子稀疏，故C错误； D.在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，是因为水对油和沥青是不浸润的，会阻止毛细现象使地下水容易上升，故D错误； 故选AB。 11．（多选）我国的气象卫星风云三号G星所搭载的“双频主动降水测量雷达”，通过向大气发射无线电信号，并接收大气中不同高度层的降水粒子的反射信号，获取竖直方向降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。下列说法正确的是（　　） A．自然界的水不停地循环，总量基本不变，因此不需要节约用水 B．云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流会熔化成小水滴而形成雨 C．“双频主动降水测量雷达”接收到的反射信号也是一种电磁波 D．两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠，因为分子之间有引力 【答案】BCD 【详解】A．虽然自然界的水总量基本不变，但可利用的淡水资源是有限的，且分布不均，所以需要节约用水，故A错误； B．云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流，会由固态熔化成液态的小水滴，从而形成雨，故B正确； C．雷达发射的是无线电信号，属于电磁波，接收到的反射信号也是电磁波，故C正确； D．两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠，这是因为分子之间存在引力，故D正确。 故选BCD。 12．（多选）下列关于四幅图的说法正确的是（    ） A．甲图用“油膜法估测分子的大小”，若计算出的分子直径偏大，可能原因是痱子粉撒太多，从而导致油膜未能充分展开 B．乙图食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 C．丙图分子间作用力与分子间距离的关系，分子间距为时，分子势能最小 D．丁图水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银浸润玻璃 【答案】AC 【详解】A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，则油膜面积测量值偏小，计算出的油酸分子直径明显偏大，故A正确； B．食盐晶体是单晶体，物理性质具有各向异性，故B错误； C．分子间距为时，分子的引力与斥力相等，故分子势能处于最小值，故C正确； D．水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，故D错误； 故选AC。 13．（多选）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理 【答案】BD 【详解】A．图甲中，由气体的摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的质量，用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子占据的空间体积，而不是分子的体积，故A错误； B．图乙中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势，故B正确； C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，所以该固体是单晶体，故C错误； D．图丁中，该实验是在模拟气体压强的产生原理，故D正确。 故选BD。 14．（1）图甲吹出的肥皂泡的无规则运动______（“是”或“不是”）布朗运动；布朗运动______（“是”或“不是”）分子的热运动；温度越高，布朗运动越______（“明显”或“不明显”）。肥皂泡都近似球形，是表面张力的作用，表面张力产生的原因是：表面层分子之间的距离______（“大于”“等于”“小于”）内部分子之间的距离，分子间的作用力表现为______（“引力”“斥力”），使得表面总有收缩到面积最小的趋势。 （2）如图乙，肥皂水在玻璃容器中的液面如图所示，与容器壁接触处的液面高于中央处液面，是因为发生了______现象，这是由于玻璃分子对接触层分子的吸引力______肥皂水内部分子对接触层分子的吸引力（“大于”“等于”“小于”）；如图丙，把细塑料管插入水中，可以看到细塑料管中的液面低于管外的液面，在细管中发生的这种现象叫做______现象。 （3）如图丁，冬天的雪片会呈现规则的六角形状，原因是微观上具有______结构，这类固体我们叫做晶体，单晶体通常会呈现各向______性。多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，如何区分它们呢？______。 【答案】 不是 不是 明显 大于 引力 浸润 大于 不浸润 规则的几何点阵 异 有固定熔点的为多晶体，没有固定熔点的为非晶体 【详解】（1）[1][2][3][4][5]图甲吹出的肥皂泡的无规则运动不是布朗运动；布朗运动不是分子的热运动；温度越高，布朗运动越明显。肥皂泡都近似球形，是表面张力的作用，表面张力产生的原因是：表面层分子之间的距离大于内部分子之间的距离，分子间的作用力表现为引力，使得表面总有收缩到面积最小的趋势。 （2）[6][7][8]如图乙，肥皂水在玻璃容器中的液面如图所示，与容器壁接触处的液面高于中央处液面，是因为发生了浸润现象，这是由于玻璃分子对接触层分子的吸引力大于肥皂水内部分子对接触层分子的吸引力；如图丙，把细塑料管插入水中，可以看到细塑料管中的液面低于管外的液面，在细管中发生的这种现象叫做不浸润现象。 （3）[9][10][11]如图丁，冬天的雪片会呈现规则的六角形状，原因是微观上具有规则的几何点阵结构，这类固体我们叫做晶体，单晶体通常会呈现各向异性。多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，有固定熔点的为多晶体，没有固定熔点的为非晶体 【素养进阶·提升练】 1.如图所示，液晶是现代生活的一个重要角色，从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话……液晶一步步地深入到我们的生活中。 （1）为什么“液体”和“晶体”联系在一起了液晶到底是什么物质 （2）液晶作为显示元件方面的用途已经深入到了生物医学、电子工业、航空工业以及生活中的各个方面，液晶显示器靠什么性质显示各种颜色 【详解】（1）某些物质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，人们把处于这种状态的物质叫液晶。液晶都具有较大有机分子，大多为棒状。 （2）液晶具有光学各向异性，使得液晶显示器可以显示各种颜色。 2.关于下列四幅插图，以下说法正确的是（　　） A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动 B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体 C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D．图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力 【答案】C 【详解】A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了水分子在做无规则运动，A错误； B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母各向异性，说明云母是晶体，B错误； C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性，C正确； D．图丁中一只水黾能停在水面上，是液体的表面张力的作用的结果，而表面张力是作用在液体上的力，D错误。 3.（多选）液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在，分界线两边液面以一定的拉力相互作用，的大小与分界线的长度成正比，即为液体的表面张力系数，的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为的形细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜忽略膜受到的重力，甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为。下列说法正确的是(    ) A. 表面张力系数的单位是 B. 测得肥皂水的表面张力系数为 C. 肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强 D. 肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 【答案】BCD  【解析】A.由  ，得 其中  的单位是  ，即  ，  的单位是  ，代入上式，得到表面张力系数  的单位是  ，故A错误； B.肥皂水上下两个表面都存在表面张力，故有 得到肥皂水的表面张力系数为，故B正确； C.由于肥皂泡表面存在表面张力，肥皂泡呈球形，为了维持球形的形状，肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强，故C正确； D.右侧半球膜受到膜内、外气体的压力和膜边缘的表面张力，如图 根据受力平衡可知 因肥皂泡的内外表面都存在表面张力，故肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为，故D正确。 故选BCD。 4.防风雨衣采用表面经过特殊涂层处理的织物来制成防水布料，下列说法正确的是(    ) A. 图中水滴表面层内分子比水滴的内部稀疏 B. 水滴和防水布料发生了浸润现象 C. 水滴是否浸润防水布料仅由防水布料性质决定 D. 水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里 【答案】A  【解析】B.水滴和防水布料不发生浸润现象，故B错误； A.图中水滴表面层内分子比水滴的内部稀疏，接触层内水分子之间的作用表现为引力，故A正确； C.浸润与不浸润现象的本质是分子力的作用，不浸润现象的产生与液体和固体的性质有关，故C错误 D.水珠呈球状是因为表面张力方向与液面相切，故D错误； 故选A。 5．如图所示，在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。问： (1)上升过程中，气泡内气体的压强如何改变？ (2)气泡在上升过程中体积为何会变大？ (3)为什么到达水面会破？ 【详解】（1）气泡由池底慢慢升到水面，每个位置上都可认为处于平衡状态，气泡内气体压强 ，上升过程中，减小，所以气体压强减小。 （2）以气泡内气体为研究对象，根据，气泡在上升过程中，温度不变，压强变小，所以体积会增大 （3）气泡在上升至水面后破裂，是内外压力差剧烈变化、液体表面张力失衡及气液界面稳定性被破坏共同作用的结果。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $