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1、第二章 气体、固体和液体第5节 液体课标解读课标要求素养要求1.观察液体的表面张力现象。了解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。1.物理观念：知道表面张力、浸润、不浸润、毛细现象及液晶的概念，并能解释相关的自然现象。2.科学思维：了解液体的微观结构，能解释表面张力、浸润与不浸润产生的原因。掌握液晶对光学具有各向异性，并能解决相关问题。课标解读课标要求素养要求3.了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。3.科学探究：掌握探究表面张力和毛细现象的实验，学会与他人交流合作，提高动手能力和观察探究能力。4.科学态度与责任：通过对自然现象的分析，体验科学规律的应
2、用价值，培养探索科学的兴趣。续表要点一要点一 表面张力表面张力 表面张力要点二要点二 浸润和不浸润浸润和不浸润 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_；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_。浸润 不浸润要点三要点三 毛细现象毛细现象 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 如图，早晨的草叶上的露珠晶莹剔透，仔细观察，露珠的形状近似为球形，为什么？提示提示 在表面张力的作用下露珠收缩液面，因为在同体积的几何体中，球体的表面积最小，所以露珠收缩为球形。把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水
3、或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法吗？提示提示 水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体；不能；因为水银对竹筷或玻璃棒是不浸润液体，它浸润于铜或锌，所以用铜棒或锌棒引流即可。农民往往利用翻松地表土壤来保存土壤中的水分，这是为什么？提示提示 把地表土壤翻松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水分上升到地面而被蒸发掉。1.1.表面张力的特点表面张力的特点 （1）表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现。（2）表面张力的方向与液面相切，垂直于分界线。（3）表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素
4、来决定。（4）表面张力的作用是使液体表面有收缩到最小的趋势。2.2.浸润和不浸润及毛细现象的理解浸润和不浸润及毛细现象的理解 （1）浸润与不浸润现象的实质都是分子力作用的表现。（2）浸润和不浸润是发生在两种物质（液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，同一种固体，对有些液体浸润，对另一些液体不浸润；同一种液体，对一些固体浸润，对另一些固体不浸润。（3）毛细现象是浸润和不浸润及表面张力共同作用的结果，浸润液体在细管内会上升，不浸润液体在细管内会下降。探究点一探究点一 液体的表面张力液体的表面张力如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况。请结合图片思考：（1）液体表面层内的分子间距离和分子
5、力各有什么特点？答案答案 液体表面层内分子间距大于液体内部分子间距，分子力表现为引力。（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？答案答案 液体的微观结构。（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的作用。小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果。1.1.液体表面张力的成因分析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
6、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。2.2.表面张力及其作用表面张力及其作用 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，在完全失重条件下才呈球形）。AC1.（多选）下列现象中，关于液体的表面张力，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水的表面张力作
7、用的结果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 ACD探究点二探究点二 浸润和不浸润、毛细现象浸润和不浸润、毛细现象两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，在如图所示的四个图中（图中箭头指向地球中心，阴影部分为水或水银）。（1）水在玻璃球壳中分布的情况，可能是哪个图？（2）水银在玻璃球壳中分布的情况，可能是哪个图？2.日常生活中，如果你认真观察的话，会发现水中游禽会不时地用嘴抹擦身上的羽毛，这是为什么？提示提示 游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。1.1.浸润
8、和不浸润现象成因分析浸润和不浸润现象成因分析 （1）附着层及分子受力情况：液体跟固体相接触的液体薄层叫附着层，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：当固体分子对液体分子的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：当固体分子对液体分子的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。2 2.毛细现象毛细现象 （1）两种表现：浸润液体在细管中上
9、升，不浸润液体在细管中下降。（2）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。图甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到向上的作用力；图乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到向下的力。甲 乙例（2021江苏如皋中学高二月考）液体在器壁附近的液面会发生弯曲，如图所示，对比下列几种解释，正确的是()A.表面层内分子的分布比液体内部密B.表面层内分子的分布比液体内部疏C.液体在器壁内的高度变低D.液体在器壁内的高度变高 B解题感悟 浸润和不浸润的分析要点 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
10、液体跟固体的接触面有扩大的趋势。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。1.（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，则()A.附着层分子密度大于液体内分子的密度B.附着层分子的作用力表现为引力C.管中的液体表面一定是下凹D.液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 ACD 解析解析 这是浸润现象，固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布比液体内部密，作用力表现为斥力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势。2.（多选）下列现象中，哪些是利用了毛细现象()A.用粉笔吸干纸
11、上的墨汁B.建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸C.用棉线作酒精灯的灯芯D.想保存地下的水分，把地面的土壤锄松 AC 解析解析 粉笔、棉线、砖和土壤内部都有许多细小的孔道，起着毛细管的作用，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸、把地面的土壤锄松均是防止毛细现象。探究点三探究点三 液晶液晶 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？提示提示 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
12、质叫作液晶。液晶都具有较大有机分子，大多为棒状。（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？提示提示 液晶具有光学各向异性。1.1.定义：定义：有些化合物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，处于这种状态的化合物叫作液晶。2.2.特点特点 （1）液晶具有液体的流动性。（2）液晶具有晶体的光学各向异性。（3）液晶的物理性质很容易在外界条件（如电场、压力、光照、温度）的影响下发生改变。（4）从某个方向上看，液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。（5）并不是
13、所有物质都有液晶态。通常由棒状分子、碟状分子和平板状分子组成的物质容易具有液晶态。例（多选）关于液晶，下列说法正确的是()A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体B.液晶具有液体的流动性，是因为液晶分子尽管排列有序，但位置无序，可自由移动C.任何物质在任何条件下都可以存在液晶态D.天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的 BD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，下列关于液晶层的工作原理说法中正确的是()A.液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性B.液晶的光学性质不随温度的变化而变化C.液晶的光学性质不随外加电压的变化而变化D.液晶的光
14、学性质随压力的变化而变化 D 解析解析 液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但要注意分子的排列是不稳定的。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。1.（2021河北秦皇岛一中高二月考）关于液体，下列说法正确的是()A.硬币能浮在水面上并非因为所受浮力等于重力B.水黾能静止在水面上，是因为表面张力与重力平衡C.液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张D.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间 A2.(多选)把极细的玻璃管分别插入水与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是()A.B.C.D.AC 解析解析 因为水能浸润玻璃，无论管内外均为浸润；水银
15、不浸润玻璃，无论管内外均为不浸润。3.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，附着层里分子分布比液体内部稀疏C.不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引比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 D4.下列属于液晶分子示意图的是()A.B.C.D.B 解析解析 液晶态既有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。液晶的应用液晶的应用 （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
16、业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品，被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求。我们将其工作原理简化为如图所示的模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中比较合理的是()A.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B.不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过C.通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变D.通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播1.液体表面具有收缩趋势的原因是()A.液体可以流动B.液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离C.与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离 D 解析解析 因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所
