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§4液体
第二章 气体、固体和液体
选择性必修 第三册
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探究表面张力的方向和特点
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一、液体的表面张力
为什么会出现上述现象?
线两侧液体之间的作用力为引力
液体的表面张力
使液体表面绷紧
表面层分子间距比较稀疏,分子间距r>r0,分子间的作用表现为引力。
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一、液体的表面张力
液体表面跟气体接触的薄层,叫做表面层
1.产生:液体表面层分子间距较大,分子力表现为引力,宏观表现为液体表面张力。
2.定义:液体表面层相邻部分之间的吸引力。
3.方向:平行于液面(与液面相切)。
4.效果:使液面张紧并收缩。
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一、液体的表面张力
为什么我们经常看到叶面上的露珠是扁平球形的?
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一、液体的表面张力
体积相同,球形的表面积最小。因为重力的作用会使液滴变得有点扁平,液滴越
小,重力的影响越小,故液滴越小,形状就越接近球形。
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一、液体的表面张力
周长相同时,圆面积最大。
mg
F液
F液
薄膜有收缩的趋势,“包裹”着水杯的杯口。
薄膜对水黾的作用力使其停在水面上。
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二、浸润和不浸润
在一块洁净的玻璃板上滴一滴水,我们看到,这滴水会逐渐散开并附着在玻璃板上;
在一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水,这滴水却可以滚来滚去,而不能附着在蜡面上。
液体吸附在固体上→浸润
液体不吸附在固体上→不浸润
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二、浸润和不浸润
微观解释
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二、浸润和不浸润
一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关。当液体和与之接触的固体的吸引力比液体分子之间的吸引力强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
水银浸润铅,不浸润玻璃。
游禽用嘴把油脂涂到羽毛上,使水不浸润羽毛
水不浸润荷叶
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二、浸润和不浸润
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三、毛细现象
毛细现象: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。
浸润液体在毛细管里上升后,形成凹液面
不浸润液体在毛细管里下降后形成凸液面
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三、毛细现象
三、毛细现象
三、毛细现象
液体浸润管壁,液体边缘部分的表面张力如图,表面张力使管中的液体上升,当液体的重力跟表面张力相等时,液面稳定.
毛细现象产生的原因:
mg
F
F
F压力差
F
F
三、毛细现象
三、毛细现象
生活中的毛细现象
酒精灯
农民锄地
毛笔写字
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三、毛细现象
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四、液晶
1.液晶:介于固态和液态之间的一种物质状态。
3.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷:
液晶分子的排列是不稳定的,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等。都可以改变液晶的光学性质。
4.液晶的外形特征:
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。
2.液晶的特点:物质既有液体的流动性,又具有晶体的分子排列整齐,各向异性的状态。
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四、液晶
5.液晶的一般用途
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四、液晶
6、液晶与生物
有些液晶的特点与生物组织的特点恰好吻合。
大脑
肌肉
视网膜
物理科学与生命科学
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四、液晶
1.下列说法正确的是( )
A.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质无关
B.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力
C.浸润现象中附着层分子间距等于液体内部分子间距
D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形,是由于没有受到重力的作用
B
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【答案】B
【详解】A.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关,与发生浸润和不浸润有关,A错误;
B.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力,B正确;
C.浸润现象中附着层分子间距小于液体内部分子间距,C错误;
D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形,是由于液体表面张力的作用,D错误。
故选B。
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2.关于液体的表面张力,下列说法正确的是( )
A.液体与大气相接触的表面层内,分子间的作用表现为相互吸引
B.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C.布雨伞能够遮雨,其原因之一是液体表面存在张力
D.荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力
ACD
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【答案】ACD
【详解】A.液体与大气相接触,液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间的作用力表现为引力,选项A正确;
B.表面张力产生在液体表面层,方向平行于液体表面,选项B错误;
C.雨水不能透过布雨伞,是因为液体表面存在张力,选项C正确;
D.荷叶上的露珠呈球形,是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故,选项D正确。
故选ACD。
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3.同一种液体,滴在固体A的表面时,出现如图甲所示的情况;当把毛细管B插入这种液体时,液面又出现如图乙所示的情况。若A固体和B毛细管都很干净,则下列说法正确的是( )
A.A固体和B管可能是由同种材料制成的
B.A固体和B管一定不是由同种材料制成的
C.固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力小些
D.固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力大些
BC
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【答案】BC
【详解】AB.由所给现象知,该液体对A不浸润,对毛细管B浸润,A错误,B正确;
CD.液体对A不浸润,对毛细管B浸润,说明固体A的分子对液体附着层内的分子引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力小,C正确,D错误。故选BC。
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4.关于液晶的特点及应用正确的是( )
A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态
B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件
C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度
D.液晶具有稳定的微观结构
BC
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【答案】BC
【详解】A.通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态,但不是都呈液晶态,选项A错误;
B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件,选项B正确;
C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度,选项C正确;
D.液晶分子在特定方向上的排列比较整齐,但是不稳定。故D错误。
故选BC。
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