第9讲 液体 讲义-2025-2026学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册
2026-04-05
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理沪科版选择性必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四节 液体的基本性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 液体 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.00 MB |
| 发布时间 | 2026-04-05 |
| 更新时间 | 2026-04-05 |
| 作者 | xkw_084026710 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57161317.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第9讲 液体(讲义)--(学生版)
普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第9讲 液体(讲义)
知识点1、液体的表面张力
情景导学1:如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况。液体表面层内的分子间距离和分子力与液体内部相比有什么不同?
情景导学2:如图,早晨草叶上的露珠呈球形,水黾在水上能够静止不动,这两个看上去毫无关联的事情有什么本质上的联系?
1、表面层:液体表面有一层跟 接触的薄层,在表面层,分子的距离r略 r0,分子间的作用力表现为 。如图所示。
2、表面张力:
2.1、定义:由于表面层分子分布比较 ,分子间的作用力表现为相互 而使液体表面 的力。叫作液体的表面张力。
2.2、方向:总是跟液面 ,且与分界面 。如图所示,在液体表面任意画一条线MN,MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。
2.3、成因:液体表面层分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,该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。
3、作用效果:使液面具有 的趋势,使液体表面积趋于最小。
4、影响因素:表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。
5、液体表面张力的成因分析
5.1、分子间距离特点:由于分子的热运动,液体表面层分子分布比内部分子稀疏。
5.2、在液体内部,分子间平均距离r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r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。
5.3、表面特性:表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成了一层绷紧的“膜”。
5.4、表面张力的方向:表面张力的方向和液面相切,如果在液体表面任意画一条线MN,MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。
6、表面张力及其作用
6.1、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,在完全失重条件下才呈球形)。
6.2、表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。
思考1.小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗?
思考2.在空间实验室里,水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗?
思考3.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝(如图)。这是什么缘故?
专题讲练1
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
2、 (多选)关于液体表面张力,下列说法正确的有( )
A.图甲中露珠呈球形,这是地球引力作用的结果
B.乙图中的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
3、下列关于液体表面张力的说法中,正确的是( )
A.液体表面张力的存在,使得表面层内分子的分布比内部要密集些
B.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
C.液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因
D.液体表面张力的方向指向液体内部,使液体表面有收缩趋势
4、(多选)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有( )
A.水黾(一种昆虫)可以停在水面上 B.叶面上的露珠呈球形
C.滴入水中的红墨水很快散开 D.悬浮在水中的花粉做无规则运动
5、下列说法正确的是( )
A.液体表面张力是由液体分子间斥力的作用产生的
B.液体表面张力是由气体分子对表面层液体分子的吸引产生的
C.在液体的表面层里,分子间距大,分子间相互排斥
D.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
6、下列现象中,不是由于液体的表面张力造成的是( )
A.船浮于水面上 B.硬币或钢针浮于水面上
C.绸布伞有缝隙但不漏雨水 D.锋利的玻璃片,用酒精灯烧一段时间后变钝了
7、如图所示,把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的.用烧热的针刺破a侧的薄膜,观察到棉线的形状为( )
8、如图所示,金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使框架布满肥皂膜,然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破,线的形状将变成下列选项图中的( )
9、(多选)下列有关现象和规律的描述正确的是( )
A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B.把细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,这跟表面张力有关
C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力
D.水杯装满水,水面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致
10、(多选)关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )
A.布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水,是表面张力的结果
B.表面张力的方向与液面垂直
C.硬币能够静止在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
D.由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力
11、下列关于表面张力的说法正确的是( )
A.表面张力是液体内部分子间作用力引起的
B.表面张力能让液面具有收缩趋势,在太空失重环境下,液滴呈球形
C.表面张力方向与液体表面垂直且向上
D.表面张力是由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,且小于分子平衡距离,表面层液体分子作用力表现为斥力而产生
12、(多选)下列现象中,由于液体的表面张力而引起的是( )
A.液体与固体、气体不同,它在不同容器内,尽管形状不同,但体积相同
B.两滴水银相互接触,立即合并成一滴
C.新的棉织品水洗后都要缩水 D.小昆虫能在水面上自由走动
13、由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是呈球形.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
14、关于液体的表面张力,下列说法正确的是( )
A.在液体的表面层里,分子比较稀疏,分子间只有引力没有斥力
B.在液体的表面层里,分子比较密集,分子间只有斥力没有引力
C.液体的表面层中斥力大于引力,使得液体的表面收缩到最小,所以露珠呈球形
D.液体的表面层中引力大于斥力,使得液体的表面收缩到最小,所以露珠呈球形
15、下列哪些现象不是由表面张力引起的( )
A.小缝衣针漂浮在水面上 B.小木船漂浮在水面上
C.荷叶上的小水珠呈球形
D.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不会流出来
知识点2、浸润和不浸润
1、浸润和不浸润
(1)浸润:一种液体会 某种固体并 在固体的表面上的现象。
(2)不浸润:一种液体不会 某种固体, 在这种固体的表面上的现象。
(3)当液体和与之接触的固体的相互作用力比液体分子之间的相互作用力强时,液体能够浸润固体。反之则形成不浸润现象,表现为液体不浸润固体。
(4)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。
2、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,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
(1)定义: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。
(2)特点: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 。
(3)产生原因:
如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈 ,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。当管中液体上升到一定高度时,液体所受重力与这个使它 的力平衡,液面稳定在一定的高度;乙是不浸润情况,管内液面呈 形,合力的作用使液体受到 的力,因而管内液面比管外 。
4.毛细现象对比
项目
浸润
不浸润
现象
液体在毛细管中上升
液体在毛细管中下降
举例
浸润液体液面在毛细管里上升
不浸润液体液面在毛细管里下降
特点
对于一定的液体和一定材质的管壁,管的内径越细,毛细管内外液面差越大
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。如图甲所示,当毛细管插入浸润液体中,附着层里的排斥力使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯月面使液体表面变大,与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用,管内液体也随之上升。直到表面张力向上的力与管内升高的液体的重力相等时,达到平衡,液体停止上升,稳定在一定的高度。利用类似的分析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象(如图乙所示)
思考1.如图所示,在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分,你知道这是为什么吗?
思考2.要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉,可以把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面,然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹?
专题讲练2
1、(多选)在如图所示情况中,属于浸润现象的是( )
2、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
3、(多选)把很细的玻璃管插入水中与水银中,如图所示,正确表示毛细现象的是( )
4、(多选)水对玻璃是浸润液体,而水银对玻璃是不浸润液体,水和水银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毛细管分别插入水和水银中,如图所示,正确的现象应是( )
5、2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课,其中有一个实验是王亚平在太空拧毛巾,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,晃动也不会掉。关于形成这种现象的原因,下列说法正确的是( )
A.在空间站水滴不受重力 B.水和手发生浸润现象,且重力影响很小
C.水和手发生不浸润现象,且重力影响很小 D.在空间站中水的表面张力变大,使得水“粘”在手上
6、(多选)下列说法中正确的有( )
A.因为水银滴在玻璃板上成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
B.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的
C.在人造卫星中,由于一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D.当A液体和B固体接触时,是发生浸润现象还是发生不浸润现象,关键决定于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
7、(多选)把极细的玻璃管分别插入水中与水银中,如图所示,能正确表示毛细现象的是( )
8、(多选)下列情况属于毛细现象的是( )
A.墨水瓶被打翻了,用粉笔可以把墨水吸干 B.洗头的时候,头发聚在一起
C.植物根部的养分,能升到植物的上部 D.自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了
9、戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一,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.照片中附着层内分子比水滴的内部稀疏
C.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
D.水对所有材料都是不浸润的
10、(多选)以下各种说法中正确的是( )
A.因为水银滴在玻璃板上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
B.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的
C.在人造卫星中,由于一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中液体一定会沿器壁流散
D.发生浸润现象还是不浸润现象,取决于固体分子和液体内的分子哪个对附着层中液体分子的吸引力更大
11、某种液体分别滴在甲、乙两种材料表面时状况如图,若在轨运行的空间站中有用乙材料制成的密闭容器,内置一定量的此种液体,则容器内液体(图中阴影区域)的分布情况可能是( )
12、合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片,对此,以下说法正确的是( )
A.照片中的口罩和水滴发生了浸润现象
B.照片中水滴表面层分子比水滴的内部分子密集
C.照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果
D.水对所有材料都是不浸润的
13、(多选)2022年3月23日,天宫号空间站上的三名宇航员王亚平、翟志刚、叶光富,又给全国的观众带来了一堂精彩的天宫授课,其中宇航员们做了一个“液桥”实验。将水分别挤在两块透明板上,水球状似倒扣着的碗,如图甲所示。将两板慢慢靠近,两个水球“碗底”挨“碗底”,液桥形成,一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连,如图乙所示;再将两板拉远,液桥变得更细、更长,仍然没有断开。下列说法正确的是( )
A.液桥形成的根本原因是空间站中的失重环境
B.液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用
C.水和透明板是不浸润的
D.液体的表面张力在表面层的切面内各个方向都存在
14、关于四幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图中水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象,低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是一种浸润现象
15、(多选)在2021年12月9日和2022年3月23日两次“天宫课堂”中,航天员王亚平用“水膜张力实验”和“液桥演示实验”给同学们展示了液体的一些特性,以下有关液体性质的表述,正确的是( )
A.由于液体与空气接触形成表面层,液体表面相邻液面之间相互作用表现为张力,在太空的完全失重环境下,可以建立起较大尺寸的“液桥”
B.在太空失重环境中,液体表面张力的方向是垂直液体表面的,当花朵贴近水膜表面时,花朵在水膜表面张力作用下而逐渐展开
C.浸润液体在细管中下降的现象,以及不浸润液体在细管中上升的现象,称为毛细现象
D.液体与固体不浸润时,液体附着层内的分子比液体内部的分子稀疏,附着层的分子间的作用表现为引力
16、对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )
①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏
②Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密
③Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密
④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏
A.只有①对 B.只有①③④对 C.只有③④对 D.全对
知识点3、液 晶
情景导学:液晶电视已经走进寻常百姓家,液晶显示器是靠什么性质显示各种颜色的呢?
1.概念:液晶是介于 和 之间的一种物质状态。
2.微观结构:构成液晶的分子为 分子,大多为 ,由于这种长棒状的分子结构,使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互 排列。
3.特点
(1)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,在一定的浓度范围具有液晶态。
(2)液晶具有光学上的各向 ,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。
4.应用
(1)液晶显示器:用于电子手表、电子计算器、电脑等。
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。
专题讲练3
1、关于液晶,下列说法正确的是( )
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,但不稳定
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
2、下列关于液晶的说法正确的是( )
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
3、(多选)关于晶体、液晶、液体,下列说法正确的是( )
A.晶体和液晶的性质是完全相同的 B.液晶就是液体,具有液体的所有性质
C.液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态 D.液晶具有液体的流动性,具有晶体的各向异性
4、(多选)液晶电视不断降价,逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层,下列关于液晶层工作原理的说法正确的是( )
A.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性 B.液晶的光学性质随温度的变化而变化
C.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 D.利用液晶对光具有各向异性的特点
5、液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器,由于机身薄、省电、辐射低等优点深受用户的青睐,下列关于液晶说法正确的是( )
A.液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在 B.液晶既有液体的流动性,又有光学的各向同性
C.当某些液晶中掺入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色
D.液晶的结构与液体的结构相同
6、关于固体和液体,下列说法正确的是 ( )
A.毛细现象是指液体在细管中上升的现象
B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量,温度不变
C.由棒状分子、碟状分子和平板状分子组成的物质容易具有液晶态
D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
7、液晶在现代生活中扮演着重要的角色,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
8、下列属于液晶分子示意图的是( )
9、(多选)随着科技的发展,人类对物质的认识不断深入,使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是( )
A.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
B.给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管,使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉
C.布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙,但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用
D.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,具有各向同性
10、(多选)下列说法正确的是( )
A.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
B.浸润和不浸润是分子力作用的表现,如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,这样的液体与固体之间表现为浸润
C.浸润液体在细管中下降的现象,以及不浸润液体在细管内上升的现象,称为毛细现象
D.液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
11、关于液晶,下列说法正确的是( )
A.液晶是晶体 B.液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定
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
12、下列关于液晶的说法中正确的是( )
A.液晶在电压作用下的光学性质不会改变 B.液晶的状态不会受温度的影响
C.液晶和液体没有区别 D.在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向
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$普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第9讲 液体(讲义)--(教师版)
普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第9讲 液体(讲义)
知识点1、液体的表面张力
情景导学1:如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况。液体表面层内的分子间距离和分子力与液体内部相比有什么不同?
提示 液体表面层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离;液体内部分子力为零,液体表面层分子间作用力表现为引力。
情景导学2:如图,早晨草叶上的露珠呈球形,水黾在水上能够静止不动,这两个看上去毫无关联的事情有什么本质上的联系?
答案 早晨草叶上的露珠呈球形和水黾在水面上能够静止不动,都是由于液体的表面张力的作用。
1、表面层:液体表面有一层跟气体接触的薄层,在表面层,分子的距离r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。如图所示。
2、表面张力:
2.1、定义:由于表面层分子分布比较稀疏,分子间的作用力表现为相互吸引而使液体表面绷紧的力。叫作液体的表面张力。
2.2、方向:总是跟液面相切,且与分界面垂直。如图所示,在液体表面任意画一条线MN,MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。
2.3、成因:液体表面层分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,该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。
3、作用效果:使液面具有收缩的趋势,使液体表面积趋于最小。
4、影响因素:表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。
5、液体表面张力的成因分析
5.1、分子间距离特点:由于分子的热运动,液体表面层分子分布比内部分子稀疏。
5.2、在液体内部,分子间平均距离r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r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。
5.3、表面特性:表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成了一层绷紧的“膜”。
5.4、表面张力的方向:表面张力的方向和液面相切,如果在液体表面任意画一条线MN,MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。
6、表面张力及其作用
6.1、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,在完全失重条件下才呈球形)。
6.2、表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。
思考1.小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗?
答案 不同。小昆虫、缝衣针能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用。小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果。
思考2.在空间实验室里,水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗?
答案 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。太空中,物体完全失重,表面张力使液滴呈球形。地面上,表面张力尽管仍然存在。但重力使露珠呈扁平球形。
思考3.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝(如图)。这是什么缘故?
答案 由玻璃熔化变成液体后,其表面受到表面张力的作用,使表面收缩,玻璃管尖端变钝。
专题讲练1
1、关于液体的表面张力,下列说法正确的是( B )
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。
2、 (多选)关于液体表面张力,下列说法正确的有( BD )
A.图甲中露珠呈球形,这是地球引力作用的结果
B.乙图中的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
解析 题图甲中露珠呈球形,这是液体表面张力的结果,故A错误;题图乙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,从而产生表面张力,故B正确;题图丙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;题图丁中液体表面张力方向与液面平行,故D正确。
3、下列关于液体表面张力的说法中,正确的是( B )
A.液体表面张力的存在,使得表面层内分子的分布比内部要密集些
B.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
C.液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因
D.液体表面张力的方向指向液体内部,使液体表面有收缩趋势
解析 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,从而产生表面张力,B正确,A错误;液体表面层分子间既有引力又有斥力,但引力大于斥力,从而表现为引力,C错误;液体表面张力的方向总是跟液面相切,D错误。
4、(多选)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有( AB )
A.水黾(一种昆虫)可以停在水面上 B.叶面上的露珠呈球形
C.滴入水中的红墨水很快散开 D.悬浮在水中的花粉做无规则运动
解析 由于表面张力的存在,使得液体表面如同一张绷紧的膜,富有弹性且具有使液体收缩到最小的趋势,水黾可以停在水面上,叶面上的露珠呈球形都是由于存在表面张力,故选项A、B正确;滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象,悬浮在水中的花粉做无规则运动是由于水分子在做无规则运动,故选项C、D错误。
5、下列说法正确的是( D )
A.液体表面张力是由液体分子间斥力的作用产生的
B.液体表面张力是由气体分子对表面层液体分子的吸引产生的
C.在液体的表面层里,分子间距大,分子间相互排斥
D.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
解析 液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部分子稀疏,分子间的距离比液体内部分子间距离大,分子力表现为引力的结果,而非气体分子对表面层液体分子的吸引产生的,表面张力使液体表面具有收缩的趋势,故A、B、C错误,D正确。
6、下列现象中,不是由于液体的表面张力造成的是( A )
A.船浮于水面上 B.硬币或钢针浮于水面上
C.绸布伞有缝隙但不漏雨水 D.锋利的玻璃片,用酒精灯烧一段时间后变钝了
解析 硬币或钢针浮于水面,绸布伞有缝隙但不漏雨都是由于液体表面张力造成的;表面张力可以使液体表面呈球形,故酒精灯烧锋利的玻璃片会变钝;船浮于水面上是浮力造成的,故A正确。
7、如图所示,把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的.用烧热的针刺破a侧的薄膜,观察到棉线的形状为( D )
8、如图所示,金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使框架布满肥皂膜,然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破,线的形状将变成下列选项图中的( C )
9、(多选)下列有关现象和规律的描述正确的是( BCD )
A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B.把细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,这跟表面张力有关
C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力
D.水杯装满水,水面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致
表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而不与液面垂直,A错误;细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,这跟表面张力有关,B正确;液体表面存在张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间作用力表现为引力,C正确;水杯装满水后水面是“上凸”的,这是表面张力所致,D正确。
10、(多选)关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( AC )
A.布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水,是表面张力的结果
B.表面张力的方向与液面垂直
C.硬币能够静止在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
D.由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力
解析 布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水,是表面张力的结果,故A正确;表面张力的方向与液面相切,而不是与液面垂直,故B错误;硬币能够静止在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果,故C正确;由于液体表面分子间距离略大于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力,故D错误。
11、下列关于表面张力的说法正确的是( B )
A.表面张力是液体内部分子间作用力引起的
B.表面张力能让液面具有收缩趋势,在太空失重环境下,液滴呈球形
C.表面张力方向与液体表面垂直且向上
D.表面张力是由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,且小于分子平衡距离,表面层液体分子作用力表现为斥力而产生
12、(多选)下列现象中,由于液体的表面张力而引起的是( BCD )
A.液体与固体、气体不同,它在不同容器内,尽管形状不同,但体积相同
B.两滴水银相互接触,立即合并成一滴
C.新的棉织品水洗后都要缩水 D.小昆虫能在水面上自由走动
解析 同一体积的液体在不同容器内有不同的形状,这是由液体分子的排列规律决定的,与表面张力无关,而两滴水银接触后合并、新的棉织品水洗后缩水、小昆虫在水面上走动,都是由液体的表面张力引起的,故选B、C、D。
13、由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是呈球形.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中( D )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
在小水滴表面层中,水分子间距较大,故水分子之间的相互作用总体上表现为引力;当r=r0时,F引=F斥,分子力F=0,分子势能最小,故c点为分子间作用力为零的点,即c点表示平衡位置,表现为引力的位置只能为d点.
14、关于液体的表面张力,下列说法正确的是( D )
A.在液体的表面层里,分子比较稀疏,分子间只有引力没有斥力
B.在液体的表面层里,分子比较密集,分子间只有斥力没有引力
C.液体的表面层中斥力大于引力,使得液体的表面收缩到最小,所以露珠呈球形
D.液体的表面层中引力大于斥力,使得液体的表面收缩到最小,所以露珠呈球形
解析 与气体接触的液体表面分子比较稀疏,分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力,但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0,分子引力大于分子斥力,分子力表现为引力,即存在表面张力,表面张力使液体表面有收缩的趋势,所以露珠呈球形,A、B、C错误,D正确.
15、下列哪些现象不是由表面张力引起的( B )
A.小缝衣针漂浮在水面上 B.小木船漂浮在水面上
C.荷叶上的小水珠呈球形
D.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不会流出来
知识点2、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表面上的现象。
(2)不浸润:一种液体不会润湿某种固体,不会附着在这种固体的表面上的现象。
(3)当液体和与之接触的固体的相互作用力比液体分子之间的相互作用力强时,液体能够浸润固体。反之则形成不浸润现象,表现为液体不浸润固体。
(4)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。
2、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,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
(1)定义: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。
(2)特点: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。
(3)产生原因:
如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,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。当管中液体上升到一定高度时,液体所受重力与这个使它向上的力平衡,液面稳定在一定的高度;乙是不浸润情况,管内液面呈凸形,合力的作用使液体受到向下的力,因而管内液面比管外低。
4.毛细现象对比
项目
浸润
不浸润
现象
液体在毛细管中上升
液体在毛细管中下降
举例
浸润液体液面在毛细管里上升
不浸润液体液面在毛细管里下降
特点
对于一定的液体和一定材质的管壁,管的内径越细,毛细管内外液面差越大
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。如图甲所示,当毛细管插入浸润液体中,附着层里的排斥力使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯月面使液体表面变大,与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用,管内液体也随之上升。直到表面张力向上的力与管内升高的液体的重力相等时,达到平衡,液体停止上升,稳定在一定的高度。利用类似的分析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象(如图乙所示)
思考1.如图所示,在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分,你知道这是为什么吗?
答案 把地表土壤锄松,破坏了土壤表层的毛细管,地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉。
思考2.要想把凝固在衣料上的蜡迹去掉,可以把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面,然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨。为什么这样做可以去掉衣料上的蜡迹?
答案 因为放在衣料上的吸附性极好的纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用,当蜡或油脂受热熔化成液体后,由于毛细现象,它们就被纸吸掉了。
专题讲练2
1、(多选)在如图所示情况中,属于浸润现象的是( BC )
解析 液体润湿并附着在固体表面上的现象,为浸润现象,故B、C正确。
2、下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( D )
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
解析 同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的,水对玻璃来说是浸润液体,对蜂蜡来说是不浸润液体,水银对玻璃来说是不浸润液体,对铅来说是浸润液体,故A错误;在浸润现象中,附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大,分子分布比液体内部更密,因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力,附着层有扩展的趋势,在不浸润现象中,附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子较吸引力小,分子分布比液体内部更疏,因而在附着层里液体分子表现出相互吸引的力,附着层具有收缩的趋势。B、C错误,D正确。
3、(多选)把很细的玻璃管插入水中与水银中,如图所示,正确表示毛细现象的是( AC )
4、(多选)水对玻璃是浸润液体,而水银对玻璃是不浸润液体,水和水银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毛细管分别插入水和水银中,如图所示,正确的现象应是( AD )
解析 浸润液体在细管中上升以及不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象,管子越细,现象越明显,故A、D正确,B、C错误。
5、2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课,其中有一个实验是王亚平在太空拧毛巾,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,晃动也不会掉。关于形成这种现象的原因,下列说法正确的是( B )
A.在空间站水滴不受重力 B.水和手发生浸润现象,且重力影响很小
C.水和手发生不浸润现象,且重力影响很小 D.在空间站中水的表面张力变大,使得水“粘”在手上
在空间站水滴仍受重力作用,只是重力用来提供向心力,处于失重状态,故A错误;由题意,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,说明水在手表面有扩展趋势,说明水和手发生浸润现象,且重力影响很小,故B正确,C错误;液体水在手表面有扩展趋势,而不是收缩趋势,故不是因为水的表面张力变大的缘故,故D错误。
6、(多选)下列说法中正确的有( BCD )
A.因为水银滴在玻璃板上成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
B.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的
C.在人造卫星中,由于一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D.当A液体和B固体接触时,是发生浸润现象还是发生不浸润现象,关键决定于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
解析 浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体,附着层面积要扩张,不浸润固体附着层面积要收缩;水银不浸润玻璃,但可能浸润其他固体,故A错误,B正确。在处于完全失重状态的人造卫星上,如果液体浸润其器壁,液体和器壁的附着层就会扩张,沿着器壁流散,故必须用盖子盖紧,故C正确。D选项说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理,故D正确。
7、(多选)把极细的玻璃管分别插入水中与水银中,如图所示,能正确表示毛细现象的是( AC )
8、(多选)下列情况属于毛细现象的是( AC )
A.墨水瓶被打翻了,用粉笔可以把墨水吸干 B.洗头的时候,头发聚在一起
C.植物根部的养分,能升到植物的上部 D.自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了
解析 墨水瓶被打翻了,用粉笔可以把墨水吸干,属于毛细现象,选项A正确;洗头的时候,头发聚在一起,是表面张力的作用,选项B错误;植物根部的养分,能升到植物的上部,是毛细现象,选项C正确;自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了,这是大气压的作用,选项D错误。
9、戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一,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( B )
A.照片中的口罩一定为不合格产品
B.照片中附着层内分子比水滴的内部稀疏
C.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
D.水对所有材料都是不浸润的
根据题图中水滴呈球形可知水与材料是不浸润的,是合格产品,A错误;水与材料不浸润说明附着层内分子比水滴的内部稀疏,B正确;水滴表面分子比水滴的内部稀疏,故C错误;浸润和不浸润都是相对而言的,故D错误。
10、(多选)以下各种说法中正确的是( BCD )
A.因为水银滴在玻璃板上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
B.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的
C.在人造卫星中,由于一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中液体一定会沿器壁流散
D.发生浸润现象还是不浸润现象,取决于固体分子和液体内的分子哪个对附着层中液体分子的吸引力更大
解析 水银不浸润玻璃,但可浸润铅。浸润与不浸润是由液体和固体两者的性质共同决定的,A错误,B正确;在处于完全失重状态的人造卫星中,如果液体浸润器壁,液体和器壁的附着层就会扩张,液体会沿着器壁流散,故必须盖紧盖子,C正确;D项说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理,D正确。
11、某种液体分别滴在甲、乙两种材料表面时状况如图,若在轨运行的空间站中有用乙材料制成的密闭容器,内置一定量的此种液体,则容器内液体(图中阴影区域)的分布情况可能是( B )
解析 容器与液体所受万有引力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力。液体受到表面张力的作用,使其自由表面收缩到最小状态,液体的自由表面呈球形;由题图可知液体对于乙材料是不浸润的,容器内液体的分布情况可能是B图中的情况。故选B。
12、合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片,对此,以下说法正确的是( C )
A.照片中的口罩和水滴发生了浸润现象
B.照片中水滴表面层分子比水滴的内部分子密集
C.照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果
D.水对所有材料都是不浸润的
解析 合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,照片中的口罩和水滴发生了不浸润现象,A错误;照片中水滴为扁球状,水滴表面层分子比水的内部分子间距大,分子之间的作用力表现为引力,使水滴表面有收缩的趋势,则照片中水滴表面层分子应比水的内部稀疏,B错误;照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果,C正确;水不是对所有材料都是不浸润的,比如水可以浸润玻璃,D错误。
13、(多选)2022年3月23日,天宫号空间站上的三名宇航员王亚平、翟志刚、叶光富,又给全国的观众带来了一堂精彩的天宫授课,其中宇航员们做了一个“液桥”实验。将水分别挤在两块透明板上,水球状似倒扣着的碗,如图甲所示。将两板慢慢靠近,两个水球“碗底”挨“碗底”,液桥形成,一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连,如图乙所示;再将两板拉远,液桥变得更细、更长,仍然没有断开。下列说法正确的是( BD )
A.液桥形成的根本原因是空间站中的失重环境
B.液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用
C.水和透明板是不浸润的
D.液体的表面张力在表面层的切面内各个方向都存在
解析 液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用,故A错误,B正确;因为液桥表现为中间细、两头粗的特点,即附着层液体分子间表现为斥力,所以水和透明板是浸润的,故C错误;液体的表面张力在表面层的切面内各个方向都存在,故D正确。
14、关于四幅图中现象的分析,下列说法正确的是( B )
A.甲图中水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象,低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是一种浸润现象
解析 因为液体表面张力的存在,水黾才能停在水面上,故A错误;将棉线圈中肥皂膜Q刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果,故B正确;毛细管中,浸润液体呈凹液面且高于管外液面,不浸润液体呈凸液面且低于管外液面,都属于毛细现象,故C错误;玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是表面张力的原因,不是浸润现象,故D错误。
15、(多选)在2021年12月9日和2022年3月23日两次“天宫课堂”中,航天员王亚平用“水膜张力实验”和“液桥演示实验”给同学们展示了液体的一些特性,以下有关液体性质的表述,正确的是( AD )
A.由于液体与空气接触形成表面层,液体表面相邻液面之间相互作用表现为张力,在太空的完全失重环境下,可以建立起较大尺寸的“液桥”
B.在太空失重环境中,液体表面张力的方向是垂直液体表面的,当花朵贴近水膜表面时,花朵在水膜表面张力作用下而逐渐展开
C.浸润液体在细管中下降的现象,以及不浸润液体在细管中上升的现象,称为毛细现象
D.液体与固体不浸润时,液体附着层内的分子比液体内部的分子稀疏,附着层的分子间的作用表现为引力
解析 由于液体与空气接触形成表面层,液体表面相邻液面之间相互作用表现为张力,在太空的完全失重环境下,可以建立起较大尺寸的“液桥”,故A正确;在太空失重环境中,液体表面张力的方向是沿液体表面的切面,当花朵贴近水膜表面时,花朵在水膜表面张力作用下而逐渐展开,故B错误;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,故C错误;液体与固体不浸润时,液体附着层内的分子比液体内部的分子稀疏,附着层的分子间的作用表现为引力,故D正确。
16、对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( B )
①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏
②Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密
③Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密
④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏
A.只有①对 B.只有①③④对 C.只有③④对 D.全对
知识点3、液 晶
情景导学:液晶电视已经走进寻常百姓家,液晶显示器是靠什么性质显示各种颜色的呢?
提示 光学性质的各向异性。
1.概念:液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。
2.微观结构:构成液晶的分子为有机分子,大多为棒状,由于这种长棒状的分子结构,使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。
3.特点
(1)液晶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的性质。
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,在一定的浓度范围具有液晶态。
(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。
4.应用
(1)液晶显示器:用于电子手表、电子计算器、电脑等。
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。
专题讲练3
1、关于液晶,下列说法正确的是( B )
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,但不稳定
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 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定,液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,但液晶本身不发光,并不是所有物质都能成为液晶,故B正确。
2、下列关于液晶的说法正确的是( C )
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
解析 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A、B、D错误,C正确。
3、(多选)关于晶体、液晶、液体,下列说法正确的是( CD )
A.晶体和液晶的性质是完全相同的 B.液晶就是液体,具有液体的所有性质
C.液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态 D.液晶具有液体的流动性,具有晶体的各向异性
解析 晶体属于典型的固体,其分子排列呈一定的点阵结构,有规律,而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的,其像液体一样具有流动性,而在光学等物理性质上又与晶体相似,具有各向异性。故选项C、D正确。
4、(多选)液晶电视不断降价,逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层,下列关于液晶层工作原理的说法正确的是( CD )
A.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性 B.液晶的光学性质随温度的变化而变化
C.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 D.利用液晶对光具有各向异性的特点
解析 液晶分子在特定方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,故A错误;外界条件的微小变化都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、压力、外加电压等因素变化时,都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,故C正确,B错误;液晶显示器就是利用液晶对光具有各向异性的特点,故D正确。
5、液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器,由于机身薄、省电、辐射低等优点深受用户的青睐,下列关于液晶说法正确的是( C )
A.液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在 B.液晶既有液体的流动性,又有光学的各向同性
C.当某些液晶中掺入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色
D.液晶的结构与液体的结构相同
解析 液晶有人工合成的,也有天然的,例如液晶也存在于生物结构中,A错误;液晶既有液体的流动性,又有光学的各向异性,B错误;当某些液晶中掺入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色,C正确;液晶态是介于液态与结晶态之间的一种物质状态,结构与液体的结构不同,D错误。
6、关于固体和液体,下列说法正确的是 ( C )
A.毛细现象是指液体在细管中上升的现象
B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量,温度不变
C.由棒状分子、碟状分子和平板状分子组成的物质容易具有液晶态
D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
解析 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,故A错误;晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量,晶体温度不变,非晶体温度会发生变化,B错误;由棒状分子、碟状分子和平板状分子组成的物质容易具有液晶态,C正确;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,D错误。
7、液晶在现代生活中扮演着重要的角色,下列对于液晶的认识正确的是( D )
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
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。
8、下列属于液晶分子示意图的是( B )
解析 液晶既像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征。液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态。液晶可以流动,固体不能流动,液晶分子排列和固态分子排列不相同,但液晶不可以像液体一样任意流动,所以和液态分子排列不相同,从图像观察,A、C的图像分子排列整齐,是固体分子排列示意图,D的图像分子排列杂乱无章,是液体分子示意图,显然液晶分子示意图为B图像。
9、(多选)随着科技的发展,人类对物质的认识不断深入,使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是(ABC)
A.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
B.给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管,使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉
C.布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙,但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用
D.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,具有各向同性
解析 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液,故A正确;给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管,使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉,故B正确;布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙,但雨伞不漏雨水是因为液体存在表面张力的作用,故C正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质又与某些晶体相似,具有各向异性,故D错误。
10、(多选)下列说法正确的是( AB )
A.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
B.浸润和不浸润是分子力作用的表现,如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,这样的液体与固体之间表现为浸润
C.浸润液体在细管中下降的现象,以及不浸润液体在细管内上升的现象,称为毛细现象
D.液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
解析 液晶是一类特殊的物质形态,它像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性,故A正确;浸润和不浸润是分子力作用的表现,液体与固体之间表现为浸润时,附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离,附着层内分子间作用表现为斥力,故B正确;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,故C错误;液体没有确定的形状且有流动性,是因为液体分子间作用力较小,分子位置不固定,故D错误。
11、关于液晶,下列说法正确的是( B )
A.液晶是晶体 B.液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定
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 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,不是晶体,液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定,液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,但液晶本身不发光,并不是所有物质都能成为液晶,故选B.
12、下列关于液晶的说法中正确的是( D )
A.液晶在电压作用下的光学性质不会改变 B.液晶的状态不会受温度的影响
C.液晶和液体没有区别 D.在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向
解析 液晶具有各向异性,温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质,故A、B错误;液晶是介于固态和液态之间的特殊物质,与液体有本质的不同,故C错误;在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向,故D正确.
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