2.5液体 知识解读 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

本讲义聚焦高中物理“液体”核心内容，系统梳理液体的表面张力（含表面层分子力特点、收缩趋势及成因）、浸润和不浸润（涉及分子力作用、毛细现象及管内外液面差异）、液晶（兼具流动性与光学各向异性的中间态）三大知识点，构建从微观分子机制到宏观现象再到特殊物质状态的递进式学习支架。 该资料亮点在于微观成因与宏观现象紧密结合，通过“小昆虫水面行走”“毛细现象灌溉”等生活实例及典例变式题，培养学生物质观念与科学思维，课中辅助教师直观讲解，课后随堂检测帮助学生巩固知识，查漏补缺，提升对液体性质的理解与应用能力。

2.5液体（知识解读）（解析版） •知识点1 液体的表面张力 •知识点2 浸润和不浸润 •知识点3 液晶 •作业 随堂检测 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，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。 4、液体表面张力的成因分析：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。 5、表面张力及其作用 (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。 (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。 (3)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。 注意：（1）表面张力使液体表面收缩到最小。 （2）表面张力的方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。 （3）表面张力大小影响因素：液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有杂质时，表面张力变小，液体的密度越大，表面张力越大。 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．液晶和晶体都具有各向同性的性质 B．晶体吸热熔化过程中，其分子的平均动能不变 C．毛细现象指的是不浸润液体在毛细管中上升 D．船能浮于水面是由于水的表面张力作用 【答案】B 【详解】A．液晶分子排列具有方向性，表现为各向异性；单晶体各向异性，仅多晶体具有各向同性的性质，并非液晶和晶体都有各向同性的性质，故A错误； B．晶体有固定熔点，熔化过程中温度保持不变，而分子平均动能仅由温度决定，因此其分子平均动能不变，故B正确； C．毛细现象中，浸润液体在毛细管中上升，不浸润液体在毛细管中下降，故C错误； D．船能浮于水面是受到水的浮力作用，符合阿基米德原理，与水的表面张力无关，故D错误。 故选B。 【变式1-1】关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．本题图符合浸润液体的毛细现象规律。 B．液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C．水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低。 D．单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 【答案】D 【详解】A．浸润液体的毛细现象表现为液体在细管中上升（图中细管内的液面高于容器液面），且管越细，液体上升的越高，故不符合毛细现象规律，故A错误； B．液体表面张力产生于液体表面层，其方向总是与液面相切，并垂直于液面上的分界线，而不是与液面垂直指向液体内部。故B错误； C．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在器壁处液面会向上弯曲，且液面会升高，而不是更低。故C错误； D．晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向异性；多晶体由许多细小的晶粒杂乱排列而成，没有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向同性。故D正确。 故选D。 【变式1-2】（多选）对下列现象的成因解释不正确的是（　　） A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的表面张力在起作用 B．小木块能够浮于水面上是小木块受到的液体表面张力和重力平衡的结果 C．缝衣针被水面托住而不下沉是针受到的重力和浮力平衡的结果 D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势引起的结果 【答案】BCD 【详解】A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力作用，故A正确； B．小木块能够浮于水面上是浮力与其重力平衡的结果，故B错误； C．缝衣针浮在水面上不下沉是液体表面张力和针的重力平衡的结果，故C错误； D．喷泉喷射到空中形成一个球形的小水珠是表面张力作用使其表面具有收缩趋势引起的结果，故D错误。 故选BCD。 【变式1-3】（多选）下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（　　） A．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 B．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 C．冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 D．将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，空气的内能在夏天一定比冬天大 【答案】ABD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，则夏天气温比春天高，夏天空气的分子平均动能一定比春天大，A正确； B．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果，B正确； C．雪花是晶体，虽然形状各异，但具有晶体的各向异性等特征，故C错误； D．对于一定质量、体积一定的气体，其内能随温度的升高而增大。则将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，因夏天温度较高，则空气的内能在夏天一定比冬天大，D正确。 故选ABD。 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、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。 3、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，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，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，这时表现为液体不浸润固体。 注意：（1）对同一种固体，有些液体浸润，有些液体不浸润；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。例如，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。 （2）在浸润情况下，管内液面呈凹形，管内液面要比管外高；在不浸润情况下，管内液面呈凸形，管内液面比管外低。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。 【典例2】（多选）一种液体，滴在固体的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管插入这种液体中时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体和毛细管都很干净，则（　　） A．固体和毛细管可能是由同种材料制成的 B．固体和毛细管一定不是由同种材料制成的 C．固体的分子对液体附着层内的分子的引力比毛细管的分子对液体附着层内的分子的引力小些 D．图乙是液体对毛细管的浸润现象 【答案】BCD 【详解】A．由图甲可知，液滴在固体表面收缩，接触角大于，说明液体不浸润该固体；由图乙可知，毛细管内液面上升，且液面呈凹形，说明液体浸润毛细管。同一种液体对同种材料的浸润性质应当相同，既然出现一种不浸润、一种浸润的情况，说明固体和毛细管一定不是由同种材料制成的，故A错误B正确； C．液体不浸润固体，是因为固体分子对液体附着层内分子的引力（附着力）小于液体内部分子对附着层内分子的引力（内聚力），导致附着层分子稀疏，表现为引力，液面收缩；液体浸润毛细管，是因为毛细管分子对液体附着层内分子的引力（附着力）大于液体内部分子对附着层内分子的引力（内聚力），导致附着层分子密集，表现为斥力，液面扩展。因此，固体的分子对液体附着层内的分子的引力比毛细管的分子对液体附着层内的分子的引力小，故C正确； D．图乙中毛细管内液面上升，且液面呈凹形，这是液体对毛细管浸润产生的毛细现象，故D正确。 故选BCD。 【变式2-1】如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】C 【详解】A．玻璃没有固定熔点，属于非晶体，不是晶体，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，并不是每个水分子的运动速率都增大，B错误； C．杯内封闭空气体积近似不变，温度降低时，根据查理定律，封闭气体压强减小；压强的微观本质是气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此玻璃内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，C正确； D．水滴落在干净茶托上自然摊开，说明水能够浸润茶托，不浸润时水滴会收缩成球形，D错误。 故选C 。 【变式2-2】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椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 【答案】D 【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误； B．水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B错误； C．液体浸润管壁时管内液面上升，不浸润管壁时管内液面下降；插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水不浸润塑料笔芯，故C错误； D．土壤中的细小毛细管会将地下水引到地表蒸发，拖拉机锄松土壤可以破坏土壤中的毛细管，阻断毛细现象，减少土壤水分蒸发，故D正确。 故选D。 【变式2-3】（多选）以下各种说法中正确的是（　　） A．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 B．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 C．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．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对附着层中液体分子的吸引力的大小 【答案】ACD 【详解】A．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，A正确； B．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，它是多晶体，B错误； C．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C正确； 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对附着层中液体分子的吸引力的大小；附着层里的分子既受固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱，附着层的分子就比液体内部稀疏，在附着层里分子间吸引力较大，造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润。反之，如果附着层分子受固体分子吸引力相当强，附着层分子比液体内部更密集，附着层就出现液体相互排斥的力，造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润。D正确。 故选ACD。 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。 注意：（1）液晶的应用实例非常广泛，‌涵盖了从日常消费电子到专业医疗设备等多个领域，主要是因为其在电学和光学上的特殊性质使它在电子屏幕领域能够大放异彩。 （2）液晶区别与固体和液体，是一种独立的形态，既有单晶的各向异性，又具有液体的流动性。 【典例3】（多选）如图所示，通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶（　　） A．是一种液体和晶体的混合物 B．具有光学性质的各向异性 C．通电时，入射光能顺利通过液晶层 D．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过 【答案】BC 【详解】AB．液态是介于晶体和液体之间的中间状态，既具有液体的流动性又具有晶体光学性质的各向异性，故 A错误，B正确； CD．不通电时，即在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，入射光在液晶层发生了漫反射，穿过玻璃的光线少，所以液晶像毛玻璃一样不透明；通电时，液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，入射光能顺利通过液晶层，故C正确，D错误。 故选BC。 【变式3-1】人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 B．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 【答案】A 【详解】A．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，A正确； B．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势，B错误； C．晶体具有确定的熔点，单晶体的物理性质呈现各向异性，多晶体呈现各向同性，C错误； D．液晶像液体一样具有流动性，并不是液体和晶体的混合物，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D错误。 故选A。 【变式3-2】下图中所涉及物理知识的表述正确的是（　　） A．图甲中把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端变钝，这不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浸润现象 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】C 【详解】A．图甲中把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，玻璃熔化成液态，由于表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，使得尖端变钝，故A错误； B．图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的表面张力作用，而不是浮力，故B错误； C．图丙中细管内液面呈凹形且高于管外液面，说明液体和管壁表现为浸润现象，故C正确； 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C。 【变式3-3】（多选）下列说法正确的是（　　） A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动 B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体 C．电场可改变液晶的光学性质 D．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸 【答案】BCD 【详解】A．雾霾颗粒尺寸较大（通常大于1微米），其在大气中的漂移主要由宏观气流（如风）驱动，而非分子热运动引起的布朗运动（布朗运动针对微小颗粒，如花粉或胶体），故A错误； B．单晶体具有各向异性和均匀的晶体结构，能提供稳定的电学性能，是制作晶体管和集成电路的必要材料（多晶体或非晶体无法满足精度要求），故B正确； C．液晶具有各向异性的光学性质，其分子取向在电场作用下可发生改变，从而改变透光率或折射率（如液晶显示器的工作原理），故C正确； D．根据气体分子运动论，分子平均速率（ 为分子质量），氢分子质量最小，在相同温度下平均速率最大，更易超过地球逃逸速度（约11.2 km/s）而逃逸至太空，故D正确。 故选BCD。 1．从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是（　　） A．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力 B．水和酒精混合后体积变小了，说明液体分子间存在空隙 C．单晶体熔化过程中温度恒定不变，多晶体熔化过程中温度一直升高 D．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离小 【答案】B 【详解】A．气体容易被压缩是因为分子间距较大，分子间作用力微弱，而非存在显著引力，故A错误； B．水和酒精混合后体积减小，说明分子间存在空隙，混合后分子重新排布占据间隙，故B正确； C．单晶体和多晶体熔化时均有固定熔点，熔化过程温度均保持不变，故C错误； D．液体表面分子间距比液体内部分子间距大，表面张力使露珠呈球形，故D错误。 故选B。 2．关于固液气三态相关现象，下列说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩，这是因为液体分子间不存在空隙 B．气体能够发生扩散现象是因为气体分子间存在斥力 C．用强力胶可以将两物体粘在一起说明分子间存在着引力 D．水黾在北冥湖水面欢快爬行是因为水的表面层分子排列更致密 【答案】C 【详解】A．液体难以被压缩是由于分子间存在较大斥力，而非分子间无空隙。所有物质分子间均有空隙，故A错误； B．气体扩散是分子热运动的结果，与分子间斥力无关，故B错误； C．强力胶粘合物体时，胶分子与物体分子距离极近，分子间引力发挥作用，故C正确； D．水黾能在水面爬行是因水的表面张力，而表面层分子间距较大（排列更稀疏），分子间表现为引力，故D错误。 故选C。 3．如图所示，用棉线连接花盆土壤与盆底储水，棉线可将水从低处吸至土壤中，为绿植持续供水。则（　　） A．水不浸润棉线 B．水不浸润土壤 C．棉线为绿植供水利用了毛细现象 D．用空塑料笔芯替代棉线也可为绿植供水 【答案】C 【详解】A．水能从盛水容器通过棉线到盆栽，水浸润棉线，故A错误； B．棉线能将水吸到土壤中，说明水是浸润土壤的，否则水无法进入土壤，故B错误； C．棉线中有很多细小的缝隙，水在这些缝隙中会因为毛细现象上升，从而为绿植供水，故C正确； D．空塑料笔芯的内壁一般不浸润水，而且内部的空间较大，无法形成明显的毛细现象，不能替代棉线供水，故D错误。 故选C。 4．在天宫课堂“奇妙乒乓球”实验中，航天员在空间站中挤出一滴水珠，水珠呈球形漂浮在空中。当航天员使用普通球拍轻轻拍打水珠时，水珠会粘在球拍上；当使用特殊材料制成的球拍轻轻拍打水珠时，水珠被弹开。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．水珠在空间站中不受万有引力 B．水珠呈球形是因为表面层只存在分子间引力 C．水珠粘在普通球拍上是因为水与普通球拍发生浸润现象 D．只有在太空站中才能发生浸润与不浸润现象 【答案】C 【详解】A. 在空间站中，水珠处于完全失重状态，但仍然受到地球引力的作用，引力提供向心力，故A错误； B. 水珠呈球形是因为液体表面张力作用，表面张力是由于液体表面层分子间距离较大，分子间表现为引力，但表面层同时存在引力和斥力，只是引力占主导，故B错误； C. 水珠粘在普通球拍上是因为水与普通球拍材料发生浸润现象，分子间作用力使水珠附着，故C正确； D. 浸润与不浸润现象在地球上同样存在，是由液体和固体材料性质决定的，并非太空特有，故D错误。 故选C。 5．装在玻璃管中的液体光刻胶，液面呈现出如图所示现象，下列说法正确的是（　　） A．光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 B．光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 C．光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 D．光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 【答案】D 【详解】由图可知，液面呈现出的现象为不浸润现象，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力。 故选D。 6．下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．泡沫敷料吸液，利用了液体的表面张力 【答案】A 【详解】A．X光是电磁波，不属于机械波，拍胸片利用的是电磁波的穿透性，故A错误； B．肥皂膜前后表面的反射光发生叠加干涉，不同色光干涉加强位置不同，形成彩色条纹，属于光的干涉现象，故B正确； C．毛细采血管管径极细，利用浸润液体的毛细现象，使血液自动升入管内，故C正确； D．泡沫敷料内部有大量连通微孔，可等效为毛细管，吸液是表面张力驱动的毛细现象，利用了液体的表面张力，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 7．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．丁图中左图附着层分子间距大于右图附着层分子间距 【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小炭粒在做无规则运动，间接说明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，是晶体，B错误； C．图丙为食盐晶体的微观结构，说明晶体排列具有空间上的周期性，C正确； D．丁图中左图为浸润现象，说明固体分子对液体分子引力大于液体分子之间的引力，即附着层的分子距离将会小于液体内部分子距离；右图为不浸润现象，说明固体分子对液体分子引力小于液体分子之间的引力，即附着层的分子距离将会大于液体内部分子距离；即左图附着层分子间距小于右图附着层分子间距，D错误。 故选C。 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．液体的表面张力方向总是跟液面相切 B．电磁波发射时需要用到调谐技术 C．分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的 D．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理 【答案】AC 【详解】A．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故A正确； B．电磁波的发射需要调制，电磁波的接收需要调谐和解调，故B错误； C．根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的，故C正确； D．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉现象，故D错误。 故选AC。 9．（多选）下列说法正确的是（　　） A．毛细现象包括浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降两种现象 B．擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现 C．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 D．给车胎打气时压缩气体比较费力，并不是由于气体分子间存在斥力的缘故 【答案】AD 【详解】A．毛细现象是指浸润液体在细管中上升、不浸润液体在细管中下降的现象，其本质是液体表面张力与管壁附着力共同作用的结果，故A正确。 B．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒（如花粉颗粒）的无规则运动，其运动原因是液体或气体分子的无规则碰撞。擦黑板时的粉尘是宏观固体颗粒，其运动是由于外力(如气流、重力)作用，并非布朗运动，故B错误。 C．石墨和金刚石均为碳的晶体，其内部微粒均按空间点阵结构分布。二者硬度差异的原因是微粒的排列方式不同：金刚石中碳原子形成网状结构，作用力强；石墨中碳原子形成层状结构，层间作用力弱，故C错误。 D．气体分子间距离较大（通常远大于分子直径的10倍），分子间作用力可以忽略不计。给车胎打气时压缩气体费力，是因为气体被压缩后压强增大，与外界形成压力差，并非分子间斥力作用，故D正确。 故选AD。 10．（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（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小（小于r0）分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内上升的高度越大，故A正确，B错误； CD．水银对玻璃是不浸润液体，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间距较大（大于r0）此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，故不浸润液体在毛细管内下降，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内下降的高度越大，故C错误，D正确。 故选AD。 11．（多选）下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（　　） A．春天的空气中人们闻到花香，是因为花香分子扩散到了空气中 B．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 C．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 【答案】ABC 【详解】A．人们闻到花香是因为花香分子在不停地做无规则运动，从而扩散到空气中，这是分子扩散现象的典型表现，A正确； B．温度是分子平均动能的标志，夏天气温比春天高，在忽略分子间作用力的情况下，夏天空气的分子平均动能一定比春天大，B正确； C．液体表面存在表面张力，表面张力会使液体表面有收缩的趋势。秋天荷叶上的小水滴呈球形，正是表面张力使液面收缩到表面积最小的结果，因为在体积一定的情况下，球体的表面积最小，C正确； D．晶体具有规则的几何外形和固定的熔点。雪花虽然形状各异，但它具有规则的晶体结构，并且有固定的熔点，所以雪花是晶体，D错误。 故选ABC。 12．王亚平在“太空课堂”中，演示了一精彩的实验——水球实验。王亚平往水膜内注入纯净水，让它变成一个“完美”的大水球。产生这种现象的主要原因是水球表面层分子相对液体内部分子较______（填“稀疏”或“密集”），表面层分子间的相互作用力表现为引力，正因为这个表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地______（填“缩至最小”或“扩至最大”），于是在失重环境下形成“完美”的大水球。 【答案】 稀疏 缩至最小 【详解】[1][2]失重的情况下，形成一个完美的大水球的主要原因是水球表面层分子相对液体内部分子较稀疏，表面层分子间的相互作用力表现为引力，正因为这个表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地缩至最小。 13．(1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水。为什么会出现上述不同的现象呢？ (2)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？ 【详解】（1）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。当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，这时表现为液体浸润固体。当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，这时表现为液体不浸润固体。水银与玻璃接触时，附着层里的水银受到玻璃分子的引力较弱，水银不浸润玻璃；水与玻璃接触时，附着层里的水受到玻璃分子的引力较强，水浸润玻璃。 （2）水浸润土壤，在土壤表层的毛细管中会发生毛细现象，由于水的表面张力的作用，水会受到向上的作用力，从而来到地表被蒸发。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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.5液体（知识解读）（原卷版） •知识点1 液体的表面张力 •知识点2 浸润和不浸润 •知识点3 液晶 •作业 随堂检测 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，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。 4、液体表面张力的成因分析：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。 5、表面张力及其作用 (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。 (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。 (3)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。 注意：（1）表面张力使液体表面收缩到最小。 （2）表面张力的方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。 （3）表面张力大小影响因素：液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有杂质时，表面张力变小，液体的密度越大，表面张力越大。 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．液晶和晶体都具有各向同性的性质 B．晶体吸热熔化过程中，其分子的平均动能不变 C．毛细现象指的是不浸润液体在毛细管中上升 D．船能浮于水面是由于水的表面张力作用 【变式1-1】关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．本题图符合浸润液体的毛细现象规律。 B．液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C．水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低。 D．单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 【变式1-2】（多选）对下列现象的成因解释不正确的是（　　） A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体的表面张力在起作用 B．小木块能够浮于水面上是小木块受到的液体表面张力和重力平衡的结果 C．缝衣针被水面托住而不下沉是针受到的重力和浮力平衡的结果 D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势引起的结果 【变式1-3】（多选）下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（　　） A．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 B．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 C．冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 D．将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，空气的内能在夏天一定比冬天大 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、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。 3、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，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，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，这时表现为液体不浸润固体。 注意：（1）对同一种固体，有些液体浸润，有些液体不浸润；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。例如，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。 （2）在浸润情况下，管内液面呈凹形，管内液面要比管外高；在不浸润情况下，管内液面呈凸形，管内液面比管外低。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。 【典例2】（多选）一种液体，滴在固体的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管插入这种液体中时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体和毛细管都很干净，则（　　） A．固体和毛细管可能是由同种材料制成的 B．固体和毛细管一定不是由同种材料制成的 C．固体的分子对液体附着层内的分子的引力比毛细管的分子对液体附着层内的分子的引力小些 D．图乙是液体对毛细管的浸润现象 【变式2-1】如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【变式2-2】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椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 【变式2-3】（多选）以下各种说法中正确的是（　　） A．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 B．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 C．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．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对附着层中液体分子的吸引力的大小 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。 注意：（1）液晶的应用实例非常广泛，‌涵盖了从日常消费电子到专业医疗设备等多个领域，主要是因为其在电学和光学上的特殊性质使它在电子屏幕领域能够大放异彩。 （2）液晶区别与固体和液体，是一种独立的形态，既有单晶的各向异性，又具有液体的流动性。 【典例3】（多选）如图所示，通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶（ ） A．是一种液体和晶体的混合物 B．具有光学性质的各向异性 C．通电时，入射光能顺利通过液晶层 D．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过 【变式3-1】人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 B．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 【变式3-2】下图中所涉及物理知识的表述正确的是（　　） A．图甲中把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端变钝，这不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浸润现象 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 【变式3-3】（多选）下列说法正确的是（　　） A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动 B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体 C．电场可改变液晶的光学性质 D．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸 1．从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是（　　） A．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力 B．水和酒精混合后体积变小了，说明液体分子间存在空隙 C．单晶体熔化过程中温度恒定不变，多晶体熔化过程中温度一直升高 D．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离小 2．关于固液气三态相关现象，下列说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩，这是因为液体分子间不存在空隙 B．气体能够发生扩散现象是因为气体分子间存在斥力 C．用强力胶可以将两物体粘在一起说明分子间存在着引力 D．水黾在北冥湖水面欢快爬行是因为水的表面层分子排列更致密 3．如图所示，用棉线连接花盆土壤与盆底储水，棉线可将水从低处吸至土壤中，为绿植持续供水。则（　　） A．水不浸润棉线 B．水不浸润土壤 C．棉线为绿植供水利用了毛细现象 D．用空塑料笔芯替代棉线也可为绿植供水 4．在天宫课堂“奇妙乒乓球”实验中，航天员在空间站中挤出一滴水珠，水珠呈球形漂浮在空中。当航天员使用普通球拍轻轻拍打水珠时，水珠会粘在球拍上；当使用特殊材料制成的球拍轻轻拍打水珠时，水珠被弹开。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．水珠在空间站中不受万有引力 B．水珠呈球形是因为表面层只存在分子间引力 C．水珠粘在普通球拍上是因为水与普通球拍发生浸润现象 D．只有在太空站中才能发生浸润与不浸润现象 5．装在玻璃管中的液体光刻胶，液面呈现出如图所示现象，下列说法正确的是（　　） A．光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 B．光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 C．光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 D．光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 6．下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．泡沫敷料吸液，利用了液体的表面张力 7．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．丁图中左图附着层分子间距大于右图附着层分子间距 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．液体的表面张力方向总是跟液面相切 B．电磁波发射时需要用到调谐技术 C．分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的 D．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理 9．（多选）下列说法正确的是（　　） A．毛细现象包括浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降两种现象 B．擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现 C．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 D．给车胎打气时压缩气体比较费力，并不是由于气体分子间存在斥力的缘故 10．（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（　　） A． B． C． D． 11．（多选）下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（　　） A．春天的空气中人们闻到花香，是因为花香分子扩散到了空气中 B．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 C．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 12．王亚平在“太空课堂”中，演示了一精彩的实验——水球实验。王亚平往水膜内注入纯净水，让它变成一个“完美”的大水球。产生这种现象的主要原因是水球表面层分子相对液体内部分子较______（填“稀疏”或“密集”），表面层分子间的相互作用力表现为引力，正因为这个表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地______（填“缩至最小”或“扩至最大”），于是在失重环境下形成“完美”的大水球。 13．(1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水。为什么会出现上述不同的现象呢？ (2)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？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $