2.5液体 课件(共38张PPT)高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

(共38张PPT)
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。
学习目标
2.5 液体
新课导入
介于气体和固体之间，具有一定的体积，不易压缩，没有一定的形状，具有流动性，液体表现出各向同性。
一、液体的表面张力
液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。
但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。
1、 液体的性质
2、 液体的微观结构
我们发现; 一些昆虫可以停在水面上;叶面上的露珠呈球形……这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。
一、液体的表面张力
由于液体蒸发，表面层分子间距比较稀疏，分子间距r＞r0
（1）表面层：由于蒸发，液体跟气体接触的表面有一薄层，叫做表面层
3、液体的表面层特点
（1）液体的表面层特点：
①由于液体蒸发，表面层分子间距比较稀疏，分子间距r＞r0
②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，液体表面层分子间的分子力表现为引力．
③液体表面层分子之间的引力使液面收缩绷紧，液体表面好像一层绷紧的膜。
分子间表现为引力
①
②
在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分。MN线两侧液体之间的作用力为引力———液体的表面张力
（1）定义：液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力
4、液体的表面张力
（3）表面张力的作用
①表面张力会使液面张紧并收缩到最小
②在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，故表面张力要使液滴收缩成球形。
表面张力是根据效果命名的力，是液体表面层内大量分子力的宏观表现．
（4）决定表面张力大小的因素
（2）方向：与液面相切，垂直于液面上的分界线（MN）
除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．
1、在空间站里“太空授课”时，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗？
表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。
但由于重力作用，液滴会呈扁平球，因液滴越小，重力的影响越小，故液滴越小，形状就越接近球形。
思考与讨论
2、为什么那么多曲别针沉入杯中水却还没溢出？为什么水黾可以停在水面上？
表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的薄膜。
薄膜对水黾的作用力使其停在水面上（支持力与重力平衡）
薄膜有收缩的趋势，“包裹”着水杯的杯口。
思考与讨论
练习、（多选）关于液体表面张力，下列说法中正确的有(　　)
A.甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果
B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力
C.丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用
D.丁图中液体表面张力方向与液面平行(相切)
BD
练习、（多选）下列关于液体表面张力的说法中正确的是(　　 )
A.表面张力的作用是使液体表面伸张
B.表面张力的作用是使液体表面绷紧
C.有些小昆虫能在水面上自由行走，这是由于水的表面张力的缘故
D.用滴管滴液滴，滴的液滴总近似成球形，这是由于表面张力的缘故
BCD
练习、我们有时会发现,有些硬币可以浮在水面上,这是因为(　　)
A.硬币所受的重力与表面张力和浮力的合力平衡
B.硬币所受的重力与浮力平衡
C.硬币所受的重力与表面张力平衡
D.表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”,对硬币产生一个向上的支持力,硬币所受的重力与支持力平衡
解析：这一现象是表面张力作用的结果。由于硬币密度大于水的密度,硬币放入水中会下沉,而硬币表面由于经常和手接触,有一层油膜,这一层油膜使硬币与水不浸润。将硬币轻轻放在平静的水面时,表面张力使水面收缩形成一个膜,正是这个膜托住了硬币,即膜对硬币的支持力与硬币所受的重力平衡。故D正确。
D
我们已知道液体跟气体接触时，在接触的表面存在一个薄层---表面层，表面层的性质决定了液体出现表面引力，使液体具有收缩的趋势。
那么，液体与固体接触时，会出现什么现象呢？
思考
液体吸附在固体上→浸润
液体不吸附在固体上→不浸润
情景引入
液体浸润固体
液体不浸润固体
二、浸润与不浸润
1、浸润与不浸润
（1）浸润：某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润.如：水浸润玻璃.
水滴在玻璃上
水银
水银滴在玻璃上
（2）不浸润：某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，这种现象叫做不浸润.如：水银不浸润玻璃.
玻璃试管中的水银面
玻璃试管中的水面
附着层
附着层
固
体
液体
固
体
液体
浸润现象的微观解释
（1）附着层：液体与固体接触的位置形成一个液体薄层，叫附着层.附着层中的液体分子同时受到固体分子的作用力和液体分子的作用力。
（2）浸润和不浸润，是由于固体分子和液体分子对附着层内液体分子的作用力不同引起的。
（3）是否浸润与液体和固体的性质有关。例如：水银不浸润玻璃，而水银能浸润铅。
附着层
附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜
固体分子的作用力大于液体内部分子的作用力
附着层内分子比液体内部密集（r＜r0）
附着层分子相互排斥
附着层有扩展趋势
固体
液体
液体浸润固体
斥力
（扩展）
附着层
附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜
固体分子的作用力小于液体内部分子的作用力
附着层内分子比液体内部稀疏（r＞r0）
附着层分子相互吸引
附着层有收缩趋势
固体
液体
液体不浸润固体
引力（收缩）
2、浸润和不浸润的成因(微观解释)
(3)不浸润的成因:
当固体分子吸引力比液体内部分子吸引力弱（小）时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中的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。
(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:
固体分子吸引力比液体内部分子吸引力强（大）时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中的分子之间表现为斥力，具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体。
（1）脱脂棉为何脱脂？
（2）游禽羽毛在水中为何没被水润湿？
3、浸润现象的应用
（6）雨衣、帐篷需用不被水浸润的材料制作
（3）能够用墨水在纸上写字，是因为所用的纸被墨水浸润．
（4）金属表面在喷漆前经过去油污及去锈处理，可以被油漆浸润；
（5）毛巾都是用可以被水浸润的织物做成的
是为了使棉花从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液。
游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。
练习、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较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
D
1、定义：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象.
三、毛细现象
不浸润液体在毛细管里下降后形成凸液面
浸润液体在毛细管里上升后，形成凹液面
mg
由于液体浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向上的拉力，这个力使管中液体向上运动。当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。
（1）液体浸润管壁的毛细现象
F
F
2、产生原因
浸润液体在毛细管里上升后，形成凹液面
毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。
（2）液体不浸润管壁的毛细现象
F
F
由于液体不浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。
毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。
不浸润液体在毛细管里下降后，形成凸液面
（1）要保存地下的水分, 锄松地面的土壤，破坏土壤里的毛细管；如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤．
（2）植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.
（3）建筑房屋的时候，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，防止地下的水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以使房屋保持干燥．
毛巾吸汗，砖块吸水，粉笔吸墨水，都是常见的毛细现象．在纸张、棉花、毛巾、粉笔、木材、土壤、砖块等物体内部有许多细小的孔道，起着毛细管作用．
锄地，破坏毛细管→保持水分
练习、（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(　　)
AC
练习、（多选）下列关于毛细现象说法不正确的是（　　）
A．砖块吸水是毛细现象
B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润
C．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降
D．自来水笔从墨水瓶里把墨水吸进笔中是毛细现象
ABC
练习、关于浸润与不浸润现象,下面几种说法正确的是(　　)
A.水是浸润液体
B.水银是不浸润液体
C.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的
D.只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象
C
液晶在现代生活中扮演者重要角色
电子手表、笔记本电脑、液晶电视……
四、液晶
1、液晶：像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的化合物.
2、液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。（既不是液体，也不是晶体）
有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。
四、液晶
3、液晶的分子外形特征：
液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子
4、液晶态的分子排列
液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子。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
5、物理性质
①具有液体的流动性
②具有晶体的光学各向异性
③液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷。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.
当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色。液晶本身并不发光。
①利用液晶上加电压时，旋光特性消失，实现显示功能，如电子手表、计算器、微电脑等。
②利用温度改变时，液晶颜色会发生改变的性质来测温度。
6、液晶的应用
手机的液晶显示屏
笔记本电脑的显示屏
练习、关于液晶下列说法正确的是（ ）
A．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较整齐，但不稳定
C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光
D．所有物质在一定条件下都能成为液晶
B
练习、(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
CD
一、液体的表面张力
1. 表面张力：液面各部分间的相互吸引力
2. 作用点：在液面断裂处或边缘。
3. 方向：与液面相切，垂直于液面上的各条分界线（MN）
4. 作用效果：使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。
二、浸润和不浸润
1. 一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面，这种现象叫浸润。
2. 一种液体不会润湿某种固体也不会附着在固体表面，这种现象叫不浸润。
3. 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系。
4. 浸润与不浸润两种现象的判断：向上弯的是浸润，向下弯的是不浸润。
三、毛细现象
1. 浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。
2. 能够发生毛细现象的管叫做毛细管。
四、液晶
课堂小结