1、 2 液体 学习目标 1.了解液体的表面张力现象，能解释液体表面张力产生的原因 .2.了解液体的微观结构，了解浸润和不浸润现象及毛细现象，了解毛细现象的产生原因.3.了解液晶的特点及其应用一、液体的微观结构及表面张力1液体的微观结构及宏观特性(1)液体分子的排列更接近于固体，是密集在一起的，因而液体具有一定的体积，不易压缩(2)液体之间的分子作用力比固体分子间的作用力要小，所以液体没有固定的形状，具有 流动性由于液体分子的移动比固体分子容易，所以在温度相同时，液体的扩散速度比固体快(3)液体分子的热运动的特点表现为振动与移动相结合(4)非晶体的微观结构跟液体非常相似，所以严格地说，只有晶体才能
2、叫做真正的固体( 填“晶体”或“非晶体”)2液体的表面张力(1)表面张力：由于表面层内分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，作用是使液体表面绷紧(2)方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图 1 所示图 13作用效果：使液面具有收缩的趋势二、浸润和不浸润及毛细现象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)浸润和不浸润是分子力作用的表现2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)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
3、小，高度差越大三、液晶1液晶的概念：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的有机化合物，称为液晶2液晶分子的排列特点从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的3液晶的应用(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即学即用1判断下列说法的正误(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势( )(2)表面张力是分子力的宏观表现( )(3)昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用( )(4)水对所有固体都浸润( )(5)毛细管
4、插入水中，管的内径越大，管内水面升高的越高( )2要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是_(选填“浸润”或“不浸润”) 的布料；布料经纬线间空隙很小，小水珠落在伞面上由于_的作用，不能透过空隙答案 不浸润 表面张力一、液体的微观结构 液体的表面张力导学探究 如图 2 所示是液体表面附近分子分布的大致情况图 2请结合图片思考：(1)液体表面层内的分子间距离和分子力各有什么特点？(2)液体像气体一样没有固定的形状，具有流动性，而又像固体一样具有一定的体积，不易被压缩，液体的这些特点是由什么决定的？(3)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 (1)表面层内分子间距离大于
5、r0，分子间作用力表现为引力(2)液体的微观结构(3)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知识深化1液体表面张力的成因分析(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面层分子分布比内部分子稀疏(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，使液体表面形成一层绷紧的膜2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，球形的表面积最小例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴
6、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)(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答案 B解析 液体表面层分子较液体内部稀疏，故分子力表 现为 引力，表面 张力的方向沿液面的切线方向，与分界线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 错误分
7、析表面张力问题的三点注意1表面张力是液体表面层中大量分子 间引力的宏观表现2表面张力的大小除了跟分界 线长度有关外， 还跟液体的性 质和温度有关一般情况下，温度越高，表面张力就越小3表面张力的方向与液面相切例 2 如图 3 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( )图 3答案 C解析 由于液体表面张力的作用，液体表面有收 缩到最小的 趋势，故 C 正确二、浸润和不浸润及毛细现象导学探究 (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，
8、为什么会出现上述两种不同的现象呢？(2)如图 4 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的水分，你知道这是为什么吗？图 4答案 (1)水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃(2)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知识深化1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(4)浸润和不浸润是发生在两
9、种材料( 液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润例如：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毛细现象的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 5 所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为液体的表面张力的作用，液体会受到向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到向下的力，因而管内液面比管外低图 5特别提醒 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浸润与不浸润是两者合力的表 现例 3 (多选) 将不同材料制成的甲、乙两细管插
10、入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则( )A液体对甲材料是浸润的B液体对乙材料是浸润的C甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象D若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高答案 BD解析 液体对固体浸润的情况下，在附着 层分子的排斥力和表面 层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，所以 A 错，B 对；毛细现象是指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，C 错；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，D对浸润是固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更密，使液体跟固体的接触
11、面有扩大的趋势.不浸润是固体分子 对液体分子的引力小于液体分子之间的引力，使附着层 内分子的分布比液体内部更稀疏，使液体跟固体的接触面有收缩的趋势.毛细现象是指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.例 4 附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是( )A附着层里液体分子间的斥力强B附着层里液体分子间的引力强C固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力弱D固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力强答案 C解析 三、液晶导学探究 液晶是指液态晶体，这种说法对吗？答案 这种说法不对，液晶不是晶体，只是与某些晶体相似，具有各向异性知识深化 液晶
12、的特点1液晶具有流动性，具有液体的特点2液晶在不同方向上光学性质不同3在不同方向上液晶分子的排列情况不同4液晶受到外界影响时，物理性质会发生明显的变化例 5 (多选) 关于液晶，下列说法中正确的有( )A液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质随外加电压的变化而变化答案 CD解析 液晶的微观结构介于固体和液体之间，虽然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， 选项 A、B 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
13、学性质，选项 C、D 正确.1.(液体的表面张力)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，用酒精灯烧一定时间后变钝了答案 A解析 A 项中船浮于水面上是浮力造成的，故选 A.2(浸润和不浸润现象)( 多选 )关于浸润和不浸润现象，下列说法中正确的是( )A水银是浸润液体，水是不浸润液体B在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升C如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象D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
14、子盖紧，否则容器中液体一定会沿器壁流散答案 BD解析 液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体共同决定的，A 错；如果液体浸润容器壁就会形成凹面，且液体在容器中上升，B 对；如果固体分子对液体附着层分子的引力大于液体内部分子的引力，附着层内的分子 较密，分子力表 现为斥力，会看到液体的浸润现象，C 错；在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸 润器壁，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 ，D 对3(液晶) 关于液晶，下列说法中不正确的是( )A液晶态是介于固态和液态之间的中间态B液晶具有流动性C液晶表现出各向同性D液晶表现出各向异性答案 C一、选择题考点一 液体的表
15、面张力1关于液体表面的特征，下列说法正确的是( )A液体表面层的分子分布比内部密B液体有使其体积收缩到最小的趋势C液体表面层分子之间只有引力而无斥力D液体有使其表面积收缩到最小的趋势答案 D解析 液体表面层的分子分布比内部稀疏，故 A 错；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故 B 错，D 对；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，故 C 错2(多选) 下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的( )A两滴水银相接触，立即会合并到一起B熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿D水珠在荷叶上呈球形答案 ABD解析 用
16、熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，故本题选A、B、D.3如图 1 所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成 a、b 两部分若将肥皂膜的 a 部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个( )图 1答案 D解析 肥皂膜未被刺破时，作用在棉 线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状当把 a 部分肥皂膜刺破后，在 b 部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧又液体表面有收缩到面积最小的趋势，正确选项为 D.4液体表面张力产生的原因是( )A液体表面层内分子比液体内部紧密，分子间斥力大于引力B液体表面层内分子比液体内部紧密，分子间引力大于斥力C液体表面层内分子比液体
17、内部稀疏，分子间引力大于斥力D液体表面层内分子比液体内部稀疏，分子间斥力大于引力答案 C解析 液体表面层内分子比液体内部稀疏，液体表面层内分子 间的相互作用表现为引力，即分子间的引力比斥力大，故正确答案为 C.5(多选) 下列说法正确的是( )A小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用B小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果答案 AD解析 仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行 进过 程中，其脚部位置比周 围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩
18、在柔韧性非常好的膜上一样，这是液体的表面张力在起作用，浮在水面上的缝衣针 与小昆虫情况一样，故 A 选项正确， C 选项错误；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已 经陷入水中(排开一部分水)，受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，故 B 选项错误；喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水近似处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面 张力的作用使液体表面有收 缩到最小面积的趋势)，故 D 选项正确考点二 浸润、不浸润及毛细现象6(多选) 下列关于浸润( 不浸润) 现象与毛细现象的说法正确的是( )A水可以浸润玻
19、璃但不能浸润蜂蜡B浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象C浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象D浸润液体和不浸润液体在细管中都上升答案 AB解析 水可以附着在玻璃表面上，水可以浸润玻璃，水不会附着在蜂蜡上，水不浸 润蜂蜡，所以同一液体对不同的固体，有的可能 发生浸润现象，有的可能发生不浸润现象，这与液体和固体的分子作用力有关浸润液体和不浸 润液体都能发生毛 细现象，在 细管中沿管壁上升的是浸润液体，在细管中沿管壁下降的是不浸 润液体7(多选) 下列现象中属于毛细现象的有( )A粉笔把纸上的墨水吸干B水银温度计里液柱的升高C托里拆利管内的水银面高于管外的水银面D植物根部的养分
20、，能升到植物上部枝叶中答案 AD8(多选) 把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是( )答案 AC解析 因为水能浸润玻璃，所以 A 正确， B 错误水银不浸润玻璃，C 正确D 项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故 D 错误9如图所示，玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状( )答案 D解析 因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定在表面张力作用下水银的表面积要收缩至最小，所以最 终水银 呈球形考点三 液晶10关于液晶，以下说法正确的是( )A液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态B因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C人体组织中不存在液晶结构D笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色答案 D二、非选择题11(液体的表面张力)试解释为什么手套被雨水浸湿后很难从手上脱下答案 见解析解析 因为湿手套的纤维间的空隙中有水，水跟空气接触的表面层具有收缩趋势，这种收缩趋势使手套纤维间距离缩小，于是手套的表面 积减小，使手套紧箍在手上很难脱下
