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1、第 5 节液体课标解读课标要求素养要求1.观察液体的外表张力现象。了解外表张力产生的原因。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。3.了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。1.物理观念：知道外表张力、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，能解释外表张力、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。3.科学探究：掌握探究外表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，体验科学规律的应用价值，培养探索科学的兴趣。自主学习 必备知识
2、教材研习教材原句要点一外表张力设想在液体外表画一条线?，把液体外表分为1、2 两局部，?两侧的液体之间存在着一对与?垂直、大小相等、方向相反的作用力。这种力使液体外表绷紧，叫作液体的外表张力。它具有使液体外表收缩的趋势。要点二浸润和不浸润一种液体会润湿某种固体并附着在固体的外表上，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外表，这种现象叫作不浸润。要点三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。自主思考如图，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？答案：提示 在外表张力的作用下露珠收缩液面，因为在同
3、体积的几何体中，球体的外表积最小，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？答案：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？答案：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。名师点睛1.外表张力的特点1外表张力是液体分子间的作用力的宏观表现。2外表张力的方向
4、与液面相切，垂直于分界线。3外表张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯洁度和温度等因素来决定。4外表张力的作用是使液体外表有收缩到最小的趋势。2.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外表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。互动探究 关键能力探究点一液体的外表张力情境探究如下图是液体外表附近分子分布的大致情况。请结合图片思考
5、：1液体外表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：提示 1液体外表层内分子间距大于液体内局部子间距，分子力表现为引力。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外表张力的作用。小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果。探究归纳1.液体外表张力的成因分析1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体外表层分子分布比内局部子稀疏。2)分子力特点：液体内局部子间引力、斥力根本上相等，而液体外表层分子之间距
6、离较大，分子力表现为引力。3)外表特性：外表层分子之间的引力使液面产生了外表张力，使液体外表形成一层绷紧的膜。2.外表张力及其作用外表张力使液体外表具有收缩趋势，使液体外表积趋于最小。而在体积相同的条件下，球形的外表积最小。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。探究应用例多项选择2021 江苏泰州中学高二月考关于液体的外表张力，以下说法中正确的选项是()A.布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是外表张力的结果B.外表张力的方向与液面垂直C.硬币能够静止在水面上是液体外表张力与其重力平衡的结果D.由于液体外表分子间距离小于
7、平衡位置间距?0，故液体外表存在外表张力答案：A;C解析：布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是外表张力的结果，故A项正确；外表张力的方向与液面相切，而不是与液面垂直，故B项错误；硬币能够静止在水面上是液体外表张力与其重力平衡的结果，故C项正确；由于液体外表分子间距离略大于平衡位置间距?0，故液体外表存在外表张力，故D项错误。迁移应用1.多项选择以下现象中，关于液体的外表张力，说法正确的选项是()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外表张力B.小木块能够浮于水面上是液体外表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外表张力作用的结果D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水
8、珠是外表张力作用的结果答案：A;C;D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，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的外表张力在起作用。浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A、C项正确。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局部水受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非外表张力在起作用，故B项错误。喷泉喷到空中的水分散时，每一小局部的外表都有外表张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠，故D项正确。探究点二浸润和不浸润、毛细现象情境探究1.两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半
9、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，在如下图的四个图中图中箭头指向地球中心，阴影局部为水或水银。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？答案：提示 1绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态。水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水跟气体接触的外表层都有收缩使外表积最小的趋势，所以水在玻璃球壳中分布情况是C图。2水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势。水银跟气体接触的外表层都有收缩使外表积最小的趋势，所以水银在玻璃球壳中分布情况是B图。2.日常生活中，如果你认真
10、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？答案：提示 游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。探究归纳1.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局部子力时，附着层内液体分子比液体内局部子稠密，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局部子力时，附着层内液体分子比液体内局部子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具
11、有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。2.毛细现象1两种表现：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降。2产生原因：毛细现象的产生与外表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，因为水的外表张力作用，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，外表张力的作用使液体受到向下的力。甲乙探究应用例 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，如下图，比照以下几种解释，正确的选项是()A.外表层内分子的分布比液体内部密B.外表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答案：B解析：液体外表具有收缩的趋势，即液体
12、外表表现为张力，是液体外表分子间距离大于液体内局部子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力；故外表层、内分子的分布比液体内部疏，故A项错误，B项正确。附着层内分子与器壁间引力大于内部液体分子间的引力，液体表现为浸润，在器壁内的高度变高，故C项错误；附着层内分子与器壁间吸引力小于内部液体分子间的引力，液体表现为不浸润，在器壁内的高度变低，故D项错误。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
13、，使液体跟固体的接触面有收缩的趋势。迁移应用1.多项选择 假设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，那么()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.管中的液体外表一定是下凹D.液体跟固体接触的面积有扩大的趋势答案：A;C;D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.多项选择以下现象中，哪些是利用了毛细现象()A.用粉笔吸干纸上的墨汁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
14、地面的土壤锄松答案：A;C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。探究点三液晶情境探究如下图，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 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？答案：提示 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
15、质叫作液晶。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。探究归纳1.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.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，液晶分子的排列比拟整齐；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。探究应用例多项选择关于液晶，以下说法正确的选项是()A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间
16、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答案：B;D解析：液晶是一种介于晶体与液体之间的液态晶体，它不是晶体更不是非晶体；液晶分子像晶体分子一样排列有序，但是它们又像液体分子一样可以自由移动，没有固定的位置，即位置无序，所以液晶具有流动性；有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态，并不是所有物质都具有液晶态；天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的，故正确答案为B、D。迁移应用1.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，以下关于液晶层的工作原理说法中正确的选项是()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.液晶的光学性质随压力的变化而变化答案：D解析：液晶分子在特定方向排列比拟整齐，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。
