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1、第第3节液晶节液晶第第4节液体的表面张力节液体的表面张力课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第第3、4节课标定位定位学学习目目标：1.知道液晶的特征，了解液晶的知道液晶的特征，了解液晶的应用用2了解液体的微了解液体的微观结构构3通通过观察和察和实验，知道液体的表面，知道液体的表面张力力现象，了象，了解表面解表面张力形成的原因力形成的原因重点重点难点：点：1.了解液晶的分子了解液晶的分子结构特点，液晶的特性构特点，液晶的特性及及应用用2能用液体的微能用液体的微观结构解构解释液体的表面液体的表面张力力现象象课前自主学案课前
2、自主学案一、液晶一、液晶1什么是液晶：像液体一什么是液晶：像液体一样具有具有_性，一种介于性，一种介于_和和_之之间的中的中间态物物质2.液晶的分子液晶的分子结构：分子位置的有构：分子位置的有序序性性丧失失，与与液液体体中中大大体体相相同同的的方方式式自自由由地地来来回回运运动，但但仍仍倾向向于于保保持持在在固固体体中中确确定定的的取取向向，分分子子排排列列在在液液晶晶中中的的有有序序性性介介于于_和和_之之间如如图331.图331流流动固固态液液态固体固体液体液体3液液晶晶显示示：液液晶晶分分子子的的排排列列会会因因温温度度、_、摩摩擦擦、_作作用用、容容器器表表面面的的差差异异等等外外界界
3、条条件件的的微微小小变动而而发生生变化化，液液晶晶显示示就就是是通通过加加_来改来改变其光学物其光学物质的的二、液体的表面二、液体的表面张力力1液体的微液体的微观结构构液液体体分分子子间距距离离很很小小，分分子子间作作用用力力比比固固体体分分子子间作作用用力力_液液体体有有一一定定的的体体积，不不易易压缩，具具有有_性，比固体性，比固体扩散速度散速度_2奇奇异异的的表表面面张力力现象象：使使液液体体表表面面具具有有_趋势的引力叫表面的引力叫表面张力力压强强电磁磁电压要弱要弱流流动快快收收缩3液液体体表表面面张力力的的成成因因：液液体体表表面面层中中的的分分子子要要比比液液体体内内部部_些些在在
4、表表面面层，分分子子间相相互互作作用用力力表表现为_这些些相相互互吸吸引引力力的的_表表现就就是液体的表面是液体的表面张力如力如图332.液液体体不不同同层层面面的的分分子疏密程度不同子疏密程度不同表面张力的方向：表面张力的方向：与与液液面面平平行行，与与液液面面上上所画的分界线垂直所画的分界线垂直图332稀疏稀疏引力引力宏宏观核心要点突破核心要点突破一、液晶的特点与一、液晶的特点与应用用1特点特点(1)液晶具有液体的流液晶具有液体的流动性；性；(2)液晶具有光学上的各向异性；液晶具有光学上的各向异性；(3)液液晶晶分分子子的的排排列列不不稳定定，微微小小的的外外界界变动都都会会改改变分子排列
5、，从而改分子排列，从而改变液晶的某些性液晶的某些性质；(4)有有些些物物质在在特特定定的的温温度度范范围之之内内具具有有液液晶晶态；有有些些物物质溶溶解解在在适适当当的的溶溶剂中中，在在一一定定的的浓度度范范围内内具有液晶具有液晶态；不是所有物；不是所有物质都具有液晶都具有液晶态；(5)天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的2液晶的液晶的应用用液晶可以用作液晶可以用作显示元件，液晶在生物医学、示元件，液晶在生物医学、电子工子工业、航空工、航空工业中都有重要作用，液晶可以作中都有重要作用，液晶可以作为显示示元件，有一种液晶，受外加元件，有一种液晶，受外加
6、电压的影响，会由透明的影响，会由透明状状态变成成浑浊状状态，去掉，去掉电压，又恢复透明，当，又恢复透明，当输入入电信号，加上适当信号，加上适当电压，透明的液晶，透明的液晶变得得浑浊，从而从而显示出示出设定的文字或数定的文字或数码在今后的在今后的显示器中，液晶将扮演主角示器中，液晶将扮演主角即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1下列关于液晶的各种描述中正确的是下列关于液晶的各种描述中正确的是()A液晶具有流液晶具有流动性性B液液晶晶内内部部分分子子的的排排列列是是很很稳定定的的，不不受受外外界界因因素的影响素的影响C液晶表液晶表现出各向异性出各向异性D液液晶晶态是是一一些些特特殊殊化
7、化合合物物在在任任何何环境境下下表表现出出的固有状的固有状态解解析析：选AC.液液晶晶是是一一种种既既具具有有液液体体流流动性性，又又像像晶晶体体一一样具具有有光光学学各各向向异异性性的的物物质，其其内内部部分分子子排排列列不不稳定定，当当外外界界条条件件发生生微微小小变动时，分分子子排排列列将将会会有有显著著变化化液液晶晶态是是某某些些化化合合物物在在特特定定条条件件下下表表现出出的的一一种种状状态由由此此可可知知A、C正正确确，B、D错误二、液体的微二、液体的微观结构及特性构及特性1液体的微液体的微观结构构液液体体中中的的分分子子跟跟固固体体一一样是是密密集集在在一一起起的的，液液体体分分
8、子子的的热运运动主主要要表表现为在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小的的振振动，但但液液体体分分子子只只在在很很小小的的区区域域内内有有规则的的排排列列，这种种区区域域是是暂时形形成成的的，边界界和和大大小小随随时改改变，有有时瓦瓦解解，有有时又又重重新新形形成成液液体体由由大大量量这种种暂时形形成成的的小小区区域域构成，构成，这种小区域种小区域杂乱无章地分布着乱无章地分布着2液体的宏液体的宏观特性特性(1)各向同性：液体由大量各向同性：液体由大量暂时形成的形成的杂乱无章分布乱无章分布的小区域构成，所以液体表的小区域构成，所以液体表现出各向同性出各向同性(2)一定体一定体积：液体分子的排列
9、更接近于固体，液体：液体分子的排列更接近于固体，液体中的分子密集在一起，分子中的分子密集在一起，分子间距接近于距接近于r0，相互，相互间的束的束缚作用作用强强，主要表，主要表现为在平衡位置附近做微小在平衡位置附近做微小振振动，所以液体具有一定的体，所以液体具有一定的体积(3)流流动性：液体分子能在平衡位置附近做微小的振性：液体分子能在平衡位置附近做微小的振动，但没有，但没有长期固定的平衡位置，液体分子可以在期固定的平衡位置，液体分子可以在液体中移液体中移动，这是液体具有流是液体具有流动性的原因性的原因(4)扩散特点：液体中散特点：液体中扩散散现象是由液体分子运象是由液体分子运动产生的，分子在液
10、体里的移生的，分子在液体里的移动比在固体中容易得多，比在固体中容易得多，所以液体的所以液体的扩散要比固体的散要比固体的扩散快散快即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2关于液体，下列各种关于液体，下列各种说法中正确的是法中正确的是()A液体性液体性质介于气体与固体之介于气体与固体之间，更接近于气体，更接近于气体B液体表液体表现出各向异性出各向异性C液液体体分分子子的的热运运动与与固固体体类似似，主主要要表表现为在在固定的平衡位置附近做微小的振固定的平衡位置附近做微小的振动D液体的液体的扩散比固体的散比固体的扩散快散快解解析析：选D.液液体体的的性性质介介于于气气体体与与固固体体之之间
11、，更更接接近近于于固固体体，A错液液体体分分子子只只在在很很小小的的区区域域内内有有规则地地排排列列，并并且且这些些小小区区域域又又杂乱乱无无章章地地分分布布，因因而而液液体体表表现出出各各向向同同性性，B错液液体体分分子子的的热运运动与与固固体体类似似，主主要要表表现为在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小的的振振动，但但平平衡衡位位置置在在不不断断移移动，C错液液体体分分子子在在液液体体中中移移动较固固体体分分子子在在固固体体中中移移动更更容容易易，液液体体的的扩散散较固体快，固体快，D正确正确三、三、对液体表面液体表面张力的理解力的理解1液体的表面液体的表面张力的形成力的形成(1)分子
12、分布特点：由于蒸分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面分象，液体表面分子分布比内部分子稀疏子分布比内部分子稀疏(2)分子力特点：液体内部分子分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基引力、斥力基本上相等，而液体表面本上相等，而液体表面层分子之分子之间距离距离较大，大，分子力表分子力表现为引力引力(3)表表面面特特性性：表表面面层分分子子之之间的的引引力力使使液液面面产生生了了表面表面张力，使液体表面好像一力，使液体表面好像一层绷紧的膜的膜(4)表表面面张力力的的方方向向：表表面面张力力的的方方向向和和液液面面相相切切，垂直于液面上的各条分界垂直于液面上的各条分界线如如图333所示所示图3332表面表
13、面张力及其作用力及其作用(1)表面表面张力使液体表面具有收力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面，使液体表面积趋于最小而在体于最小而在体积相同的条件下，球形的表面相同的条件下，球形的表面积最最小例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在小例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上玻璃板上的水的水银滴呈球形但由于受重力的影响，往往呈扁球滴呈球形但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下才呈球形形，在失重条件下才呈球形(2)表面表面张力的形成原因是表面力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的液体跟空气接触的一个薄一个薄层)中分子中分子间距离大，分子距离大，分子间的相互作用表的相互作用表现为引力引力(3)表面表
14、面张力的大小除了跟力的大小除了跟边界界线长度有关外，度有关外，还跟液跟液体的种体的种类、温度有关、温度有关特特别提提醒醒：(1)在在体体积相相等等的的各各种种形形状状的的物物体体中中，球球形形物物体体的的表表面面积最最小小，所所以以草草叶叶上上的的露露珠珠、小小水水银滴等，都因表面滴等，都因表面张力使液面收力使液面收缩而呈球形而呈球形(2)表表面面张力力是是跟跟液液面面相相切切的的如如果果液液面面是是平平面面，表表面面张力力就就在在这个个平平面面上上；如如果果液液面面是是曲曲面面，表表面面张力力就就在在这个个曲曲面面的的切切面面上上作作用用在在任任何何一一部部分分液液面面上的表面上的表面张力，
15、力，总是跟是跟这部分液面的分界部分液面的分界线垂直垂直(3)表表面面张力力是是根根据据效效果果命命名名的的力力，是是液液体体的的表表面面层内大量分子力的宏内大量分子力的宏观表表现即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)3液体表面具有收液体表面具有收缩的的趋势，其原因是，其原因是()A由由于于液液面面表表面面分分子子间的的距距离离小小于于液液体体内内部部分分子子间的的距距离离，因因此此液液体体表表面面分分子子间相相互互作作用用的的斥斥力力较强强，而形成液体表面收，而形成液体表面收缩的的趋势B由由于于液液体体表表面面分分子子间的的距距离离大大于于液液体体内内部部分分子子间的的距距离离，因因
16、此此液液体体表表面面分分子子间相相互互作作用用的的引引力力较强强，而形成液体表面收，而形成液体表面收缩的的趋势C由由于于与与液液面面接接触触的的气气体体分分子子对液液体体表表面面分分子子的的吸引力，造成液体表面收吸引力，造成液体表面收缩的的趋势D因因液液体体可可以以流流动，因因而而形形成成液液体体表表面面有有收收缩的的趋势解解析析：选B.这是是对液液体体的的性性质及及表表面面张力力形形成成的的原原因因进行行考考查，弄弄清清表表面面层的的性性质是是解解决决问题的的关关键造造成成液液体体表表面面有有收收缩趋势的的原原因因是是液液体体表表面面有有张力力，而而形形成成表表面面张力力的的原原因因是是液液
17、体体表表面面层内内分分子子间距距离离较大大，分分子子间相相互互吸吸引引力力较强强，正正是此吸引力使液体表面有收是此吸引力使液体表面有收缩趋势课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一对液晶的认识对液晶的认识(2011年年上上海海联考考)关关于于液液晶晶，下下列列说法法中中正正确的是确的是()A液晶是一种晶体液晶是一种晶体B液晶分子的空液晶分子的空间排列是排列是稳定的，具有各向异性定的，具有各向异性C液晶的光学性液晶的光学性质随温度的随温度的变化而化而变化化D液晶的光学性液晶的光学性质随外加随外加电压的的变化而化而变化化例例例例1 1【精精讲精精析析】液液晶晶的的微微观结构构介介于于晶晶体体和和液液体
18、体之之间，虽然然液液晶晶分分子子在在特特定定方方向向排排列列比比较整整齐，具具有有各各向向异异性性，但但分分子子的的排排列列是是不不稳定定的的，选项A、B错误外外界界条条件件的的微微小小变化化都都会会引引起起液液晶晶分分子子排排列列的的变化化,从从而而改改变液液晶晶的的某某些些性性质，温温度度、压力力、外外加加电压等等因因素素变化化时，都都会会改改变液液晶晶的的光光学学性性质选项C、D正确正确综上所述，上所述，该题的答案的答案为C、D.【答案答案】CD【易易误警警示示】本本题易易误选A、B.错误原原因因一一是是盲盲目目认为液液晶晶是是晶晶体体，二二是是由由于于液液晶晶分分子子空空间排排列列是是
19、有有序序的的，具具有有各各向向异异性性，因因此此认为是是晶晶体体忽忽视了可自由移了可自由移动性性对于液体，下列于液体，下列说法正确的是法正确的是()A液体的性液体的性质介于固体和气体之介于固体和气体之间B液液体体分分子子在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小振振动和和移移动，因因而液体具有流而液体具有流动性性C液液体体表表面面层分分子子间距距离离小小于于液液体体内内部部分分子子间距距离离，表面表面张力力为斥力斥力D液液体体表表面面层分分子子间距距离离大大于于液液体体内内部部分分子子间距距离离，表面表面张力力为引力引力例例例例2 2类型二类型二对液体微液体微观结构及性构及性质的理解的理解【精精
20、讲精精析析】由由于于液液体体分分子子平平均均距距离离一一般般大大于于固固体体分分子子平平均均距距离离，小小于于气气体体分分子子平平均均距距离离，其其性性质介介于于固固、气气之之间，所所以以A对；液液体体分分子子没没有有确确定定的的平平衡衡位位置置，故故具具有有流流动性性，B对；表表面面层内内的的分分子子距距离离大大于于液液体体内内部部的的分分子子距距离离，分分子子力力表表现为引引力力，表表面面张力力是是分分子子力力的的宏宏观表表现,故故表表面面张力力为引引力力,C错D对【答案答案】ABD下列下列说法正确的是法正确的是()A表面表面张力就是分子力力就是分子力B水面托起水面托起缝衣衣针表明表面表明
21、表面张力与力与缝衣衣针的重的重力相平衡力相平衡C表面表面张力的大小跟液面上分界力的大小跟液面上分界线的的长短有关短有关D液体表面好像液体表面好像张紧的橡皮膜具有收的橡皮膜具有收缩趋势例例例例3 3类型三类型三对表面表面张力的理解和力的理解和应用用【思思路路点点拨】本本题主主要要考考查了了表表面面张力力的的产生生、大小和作用效果大小和作用效果.正确理解表面正确理解表面张力是解力是解题的关的关键【自自主主解解答答】表表面面张力力是是液液体体表表面面层内内分分子子引引力力的的宏宏观表表现，不不能能说表表面面张力力就就是是分分子子力力故故A选项错误；缝衣衣针在在水水面面上上静静止止是是液液膜膜对其其弹
22、力力与与重重力力平平衡衡，B选项错误；表表面面张力力的的大大小小与与液液面面上上分分界界线的的长短短有有关关，且且表表面面张力力有有使使液液面面收收缩的的趋势,因此因此C、D选项正确正确【答案答案】CD变式式训练下列有关表面下列有关表面张力的力的说法中，正确的是法中，正确的是()A表面表面张力的作用是使液体表面伸力的作用是使液体表面伸张B表面表面张力的作用是使液体表面收力的作用是使液体表面收缩C有有些些小小昆昆虫虫能能在在水水面面自自由由行行走走，这是是由由于于有有表表面面张力的力的缘故故D用用滴滴管管滴滴液液滴滴，滴滴的的液液滴滴总是是球球形形，这是是由由于于表面表面张力的力的缘故故解析：解析：选BCD.表面表面张力的作用效果是使液体表力的作用效果是使液体表面收面收缩，由于表面，由于表面张力，被力，被压弯的液面收弯的液面收缩，使，使小昆虫浮在液面上；由于表面小昆虫浮在液面上；由于表面张力使液滴收力使液滴收缩成成球形球形知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
