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1、高中物理高中物理选修选修3-3鲁科版鲁科版第第2节毛细现象节毛细现象第第3节液晶节液晶 目标定位目标定位1.理理解浸解浸润现象和不浸象和不浸润现象象产生的原因生的原因2.理解毛理解毛细现象象产生的原因并能用毛生的原因并能用毛细现象解象解释相关相关现象象3.掌握液晶的特点掌握液晶的特点一、浸润与不浸润一、浸润与不浸润1定义：定义：(1)浸浸润：液体：液体 在固体表面上的在固体表面上的现象象(2)不浸不浸润：液体：液体 在固体表面上的在固体表面上的现象象附着附着不附着不附着2产生的原因：产生的原因：(1)三三个相关概念个相关概念附着附着层：液体跟固体接触：液体跟固体接触时，在，在 形成的液体薄形成
2、的液体薄层内聚力：附着内聚力：附着层中的液体分子受到的液体内部分子的中的液体分子受到的液体内部分子的 附着力：附着附着力：附着层中的液体分子受到的固体分子的中的液体分子受到的固体分子的 (2)产生原因分析：由于内聚力与附着力的大小不同生原因分析：由于内聚力与附着力的大小不同当内聚力当内聚力 附着力附着力时，液体不浸，液体不浸润固体；固体；当附着力当附着力 内聚力内聚力时，液体浸，液体浸润固体固体接触接触处吸引力吸引力吸引力吸引力大于大于大于大于二、毛细现象二、毛细现象1定定义义：浸浸润液液体体在在细管管里里 的的现象象和和不不浸浸润液液体体在在细管里管里 的的现象象2毛细管：毛细管：能能够发生
3、生 的管的管3特特点点：水水在在玻玻璃璃管管中中会会出出现 (填填“凸凸形形”或或“凹凹形形”)弯弯月月面面，水水银在在玻玻璃璃管管中中则会会出出现 (填填“凸凸形形”或或“凹形凹形”)弯月面且管的内径越小，前者水面越弯月面且管的内径越小，前者水面越 ，后者水，后者水银面越面越 上升上升下降下降毛毛细现象象凹形凹形凸形凸形高高低低三、液晶三、液晶1定定义义：既既具具有有像像液液体体那那样的的 和和连续性性，又又具具有有晶晶体那体那样的各向异性特点的的各向异性特点的 2分类：分类： 、胆胆甾型、近晶型甾型、近晶型3性性质质：外外界界条条件件的的微微小小变化化，会会引引起起液液晶晶分分子子 的的变
4、化化，从从而而改改变液液晶晶的的某某些些性性质，如如温温度度、压力力、摩摩擦擦、电磁磁作作用、容器的表面差异等，都可以改用、容器的表面差异等，都可以改变液晶的液晶的 性性质4应用：应用：(1) ；(2)液液晶晶测温温.流流动性性流体流体向列型向列型排列排列光学光学液晶液晶显示器示器一、浸润和不浸润一、浸润和不浸润1附着层附着层(1)定定义：液体跟固体接触：液体跟固体接触处形成的液体薄形成的液体薄层(2)特特点点：附附着着层中中的的液液体体分分子子同同时受受到到液液体体内内部部分分子子的的吸引力吸引力(内聚力内聚力)和固体分子的吸引力和固体分子的吸引力(附着力附着力)2液体能否浸润固体由内聚力和
5、附着力大小决定液体能否浸润固体由内聚力和附着力大小决定(1)内内聚聚力力大大于于附附着着力力，附附着着层的的分分子子比比液液体体内内部部稀稀疏疏，附附着着层内内出出现与与液液体体表表面面张力力相相似似的的收收缩力力，此此时跟跟固固体接触的液体表面有体接触的液体表面有缩小的小的趋势，形成不浸，形成不浸润(2)内内聚聚力力小小于于附附着着力力，附附着着层中中的的分分子子比比液液体体内内部部更更密密附附着着层中中出出现液液体体相相互互推推斥斥的的力力，此此时跟跟固固体体接接触触的的液面有液面有扩展的展的趋势，形成浸，形成浸润3液体能否浸液体能否浸润固体，取决于两者的性固体，取决于两者的性质，而不，而
6、不单纯由液由液体或固体体或固体单方面性方面性质决定同一种液体，决定同一种液体，对一些固体是一些固体是浸浸润的，的，对另一些固体是不浸另一些固体是不浸润的如：水能浸的如：水能浸润玻璃，玻璃，而不能浸而不能浸润石蜡；水石蜡；水银不能浸不能浸润玻璃，但能浸玻璃，但能浸润锌板板【例【例1】关关于浸于浸润和不浸和不浸润，下列，下列说法正确的是法正确的是()A水是浸水是浸润液体，水液体，水银是不浸是不浸润液体液体B在在内内径径小小的的容容器器里里，如如果果液液体体能能浸浸润器器壁壁，液液面面呈呈凸形凸形C如如果果固固体体分分子子跟跟液液体体分分子子间的的引引力力比比较弱弱，就就会会形形成浸成浸润现象象D鸭
7、的羽毛上有一的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润答案答案D解解析析同同一一种种液液体体对对不不同同的的固固体体，可可能能浸浸润润，也也可可能能不不浸浸润润，A错错；液液体体浸浸润润器器壁壁，液液面面呈呈凹凹形形，B错错；固固体体分分子子跟跟液液体体分分子子间间的的引引力力较较弱弱，会会形形成成不不浸浸润润现现象象所所以以C选选项项错错，脂脂肪肪不被水浸润，故不被水浸润，故D正确正确针针对对训训练练1有有的的液液体体和和固固体体接接触触时，附附着着层具具有有缩小小的的趋势，这是因是因为()A附着附着层里分子比液体内部分子密集里分子比液体内部分子密集B附着附着层里分
8、子的相互作用表里分子的相互作用表现为斥力斥力C附着附着层里分子的相互作用表里分子的相互作用表现为引力引力D固固体体分分子子对附附着着层里里液液体体分分子子的的引引力力比比液液体体分分子子间的的引引力力强强答案答案C解解析析附附着着层层有有缩缩小小的的趋趋势势，说说明明不不浸浸润润，是是因因为为附附着着层层里里分分子子比比液液体体内内部部分分子子稀稀疏疏，固固体体分分子子对对附附着着层层里里液液体体分分子子的的引力比液体分子间的引力弱故引力比液体分子间的引力弱故C正确，正确，A、B、D错误错误二、毛细现象形成的原因二、毛细现象形成的原因1现现象象：浸浸润液液体体在在毛毛细管管里里上上升升后后，形
9、形成成凹凹形形弯弯月月面面，不浸不浸润液体在毛液体在毛细管里下降后形成凸形弯月面管里下降后形成凸形弯月面2成因：成因：(1)浸浸润液体与毛液体与毛细管内壁接触管内壁接触时，液体表面，液体表面发生生弯曲，呈凹形，表面弯曲，呈凹形，表面张力的收力的收缩作用作用总是力是力图使凹形表使凹形表面的面面的面积缩小，小，对表面下的液体表面下的液体产生向上的提拉作用，生向上的提拉作用，管内液面上升，直到表面管内液面上升，直到表面张力向上的提拉作用与管内升力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平衡高的液柱所受的重力达到平衡时，管内液体停止上升，管内液体停止上升，稳定在一定的高度定在一定的高度 (2)不浸
10、不浸润液体液体则与浸与浸润液体情况相反，如液体情况相反，如图32、31图图32、31【例例2】将将不不同同材材料料制制成成的的甲甲、乙乙细管管插插入入相相同同的的液液体体中中，甲甲管管内内液液面面比比管管外外液液面面低低，乙乙管管内内液液面面比比管管外外液液面面高高，则()A液体液体对甲材料是浸甲材料是浸润的的B液体液体对乙材料是浸乙材料是浸润的的C甲甲管管中中发生生的的不不是是毛毛细现象象，而而乙乙管管中中发生生的的是是毛毛细现象象D若若甲甲、乙乙两两管管的的内内径径变小小，则甲甲管管内内液液面面更更低低，乙乙管内液面更高管内液面更高答案答案BD解解析析液液体体对对固固体体浸浸润润的的情情况
11、况下下，在在附附着着层层分分子子的的排排斥斥力力和和表表面面层层分分子子的的吸吸引引力力的的共共同同作作用用下下，液液面面将将上上升升，所所以以A错错、B对对；毛毛细细现现象象是是指指浸浸润润液液体体在在细细管管中中上上升升，以以及及不不浸浸润润的的液液体体在在细细管管中中下下降降的的现现象象，所所以以C错错；在在液液体体和和毛毛细细管管材材料料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以D对对借题发挥借题发挥浸润是固体分子对液体分子的引力大于液体分子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，使液之间的引力，使
12、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，由于表面张力使液体跟固体的接触面布比液体内部更稀疏，由于表面张力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，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，以及不浸润的液体在细管中下降的现象以及不浸润的液体在细管中下降的现象针对训练针对训练2下下列列现象中与毛象中与毛细现象有关的是象有关的是()A用吸管从
13、杯中吸水用吸管从杯中吸水B毛巾的一角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿毛巾的一角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润C洗洗净的衣服在太阳下被晒干的衣服在太阳下被晒干D钢笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中答案答案B解析解析毛巾、棉花、木材、粉笔等物体内部有许多细小的孔毛巾、棉花、木材、粉笔等物体内部有许多细小的孔道，可起到毛细管的作用，水会在这些细小的管道中上升，道，可起到毛细管的作用，水会在这些细小的管道中上升，B正确洗净的衣服在太阳下被晒干，这是蒸发现象，正确洗净的衣服在太阳下被晒干，这是蒸发现象，C错错用吸管从杯中吸水是靠大气压强的作用，钢笔也是靠大气压用吸管从杯中吸水是
14、靠大气压强的作用，钢笔也是靠大气压强把墨水吸入管中的，故强把墨水吸入管中的，故A、D错错三、液晶及其应用三、液晶及其应用1液液晶晶分分子子的的排排列列特特点点：液液晶晶分分子子的的排排列列特特点点是是从从某某个个方方向向上上看看液液晶晶分分子子的的排排列列比比较整整齐；但但是是从从另另一一个个方方向向看看，液晶分子的排列是液晶分子的排列是杂乱无章的乱无章的2液液晶晶具具有有晶晶体体的的各各向向异异性性的的特特点点原原因因是是在在微微观结构构上上，从从某某个个方方向向看看，液液晶晶的的分分子子排排列列比比较整整齐，有有特特殊殊的的取取向向3液液晶晶具具有有液液体体的的流流动性性原原因因是是在在某
15、某些些方方向向上上液液晶晶分分子子排排列列是是杂乱乱无无章章的的，因因而而液液晶晶又又具具有有液液体体的的性性质，具具有有一定的流一定的流动性性4液液晶晶的的物物理理性性质情情况况液液晶晶的的物物理理性性质很很容容易易在在外外界界的的影响影响(如如电场、压力、光照、温度力、光照、温度)下下发生改生改变5液晶的主要应用：液晶的主要应用：(1)向向列列型型液液晶晶在在外外加加电压影影响响下下，液液晶晶的的分分子子排排列列会会发生生改改变，使使液液晶晶由由透透明明变为不不透透明明，去去掉掉电压又又恢恢复复透透明明利利用用向向列列型型液液晶晶的的这种种性性质可可以以制制成成各各种种液液晶晶显示示器器(
16、2)胆胆甾甾型型液液晶晶在在温温度度改改变时会会改改变颜色色随随着着温温度度的的升升高高，色色彩彩按按红、橙橙、黄黄、绿、蓝、靛靛、紫紫的的顺序序变化化，温温度度下下降降时又又按按相相反反顺序序变色色，而而且且灵灵敏敏度度很很高高，在在不不到到1 的的温温差差内内就就可可以以显出出整整个个色色谱利利用用液液晶晶的的这种种温温度效度效应可以探可以探测温度温度【例【例3】下下列关于液晶的列关于液晶的说法中正确的是法中正确的是()A液晶是液体和晶体的混合物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液晶分子在特定方向排列比较整整齐C电子手表中的液晶在外加子手表中的液晶在外加电压的影响下，能的影响下，能够发光光D所有物所有物质在一定条件下都能成在一定条件下都能成为液晶液晶答案答案B解解析析液液晶晶是是某某些些特特殊殊的的有有机机化化合合物物，在在某某些些方方向向上上分分子子排排列列规规则则，某某些些方方向向上上杂杂乱乱，液液晶晶本本身身不不能能发发光光，所所以选项以选项A、C、D错，选项错，选项B正确正确借借题题发发挥挥(1)液液晶晶是是既既有有流流动动性性和和连连续续性性，又又具具有有各各向向异异性性的流体的流体(2)向向外外型型液液晶晶在在外外加加电电压压下下会会由由透透明明变变为为不不透透明明，但但液液晶晶本本身不会发光身不会发光
