2.4 液体表面张力 课件（50张PPT）

(共50张PPT)
第二章 气体、液体和固体
粤教版 选择性必修三
第四节 液体的表面张力
新课导入
绿叶上的水珠是球状的
水黾 (mǐn)停在水面上
水黾 (mǐn)
小物块+分散的细金属丝
漂浮的硬币
新课导入
水黾 (mǐn)停在水面上
绿叶上的水珠是球状的
液体表面：与空气接触的液体薄层。
液体的表面有什么性质？
漂浮的硬币
Part 01
探究液体表面的特点
设计实验：用肥皂水和铁线圈完成对液膜的提取
实验器材：烧杯、肥皂水、针、酒精灯、铁线圈2个
【实验】探究液体表面的特点
现象: 刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；
刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形．
甲
乙
丙
【实验】探究液体表面的特点
【实验】探究液体表面的特点
现象2:刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形．
【实验】探究液体表面的特点
实验结论：液体表面就像绷紧的橡皮膜一样，总有收缩的趋势。
表面张力：作用在液体表面，使液面具有收缩趋势的力。
【实验】探究液体表面的特点
实验结论：液体表面就像绷紧的橡皮膜一样，总有收缩的趋势。
表面张力：作用在液体表面，使液面具有收缩趋势的力。
Part 02
表面张力
知识回顾
排斥力
吸引力
r > ro ：引力
r < ro ：斥力
1、表面张力的微观解释
表 面 层
气 体
液体内部
表面层分子分布稀疏
分子间距 r > ro
分子间相互作用力主要表现为引力
1、表面张力的微观解释
F
B
A
表面层分子所受合力指向液体内部
表面层分子间的相互吸引力
液体的表面张力
本质原因
液体内部
表 面 层
气 体
1、表面张力的微观解释
分子作用球：
分子力作用范围认为是一个半径等于分子力有效作用距离的球。
排斥力
吸引力
r > ro ：引力
r < ro ：斥力
2、表面张力的大小
影响表面张力大小的因素：
(1) 液体本身性质有关；
(2) 溶液中有无杂质；
(3) 温度；
(4) 分界线长度有关；
本质：表面层分子间的相互吸引力
F
B
A
液体内部
表 面 层
气 体
温度越高，分子间距越大，表面层分子间相互吸引力越小
分界线越长,它两边的相邻的分子对就越多
3、表面张力的方向
思考：实验中弧形棉线所受的张力方向是怎样的？
3、表面张力的方向
①
②
在液体表面设想一条任意直线，把液面分成①②两个部分
表面张力方向垂直于所设想的线MN
液体表面张力的分析图
与液体表面相切(处于同一平面)
思考：为什么水面上的硬币总是聚集在一起
4、表面张力的作用
表面张力不仅使液面收缩，而且是要收缩到表面积最小。
为什么肥皂泡、水珠是球状，而不是其他形状呢？
思考：为什么生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形
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：如果完全消除重力的影响，水滴是不是就是一个完美的球形？
思考：为什么那么多曲别针沉入杯中水却还没溢出？
为什么硬币、水黾可以停在水面上？
液面对水黾、硬币的作用力使其停在水面上
表面张力总是使得液面有收缩绷紧的趋势，“包裹”着水杯的杯口。
课堂练习
BCD
课堂练习
2、（多选）关于液体的表面张力，下列说法中正确的是（　　）
A．表面张力是液体各部分间的相互作用
B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力
C．表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部的
D．表面张力的方向总是与液面相切的
BD
课堂练习
D
3、
课堂小结
液体表面张力
1．微观解释：液体分子间的作用力的宏观表现．
2．大小：分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素决定
3．方向：与液面相切，垂直于分界线．
4．作用：使液体表面积有收缩到最小的趋势．
将水和水银滴在干净的玻璃上有什么不同？
水滴在玻璃上
水银
水银滴在玻璃上
将细玻璃管分别插入水和水银中，液面有什么不同？
水在毛细管中上升
水银在毛细管中下降
Part 03
浸润与不浸润现象
浸 润:液体与固体的接触面有扩张的趋势,液体会附着在固体上
不浸润:液体与固体的接触面有收缩的趋势,液体不会附着在固体上
水的浸润现象
水银的不浸润现象
浸润与不浸润
浸润与不浸润与液体和固体的性质都有关。
表面张力是出现在液体与气体过渡的液体表面层，
是液体分子之间的引力。
那么，液体和固体过渡的地方，分子间相互作用力与表面张力会有什么相似吗？
思考
水的浸润现象
水银的不浸润现象
固体分子
液体内部分子
附着层液体分子
①
②
引力
引力
固体
液体内部
固体
液体内部
浸润与不浸润
附着层
附着层
浸润现象
浸润与不浸润
固体
液体内部
附着层
不浸润现象
固体
液体内部
附着层
①力大于②力
附着层分子间
距离变小
附着层
扩张
液面附着在固体上
分子力
为斥力
浸 润
①力小于②力
附着层分子间
距离变大
附着层
收缩
液面不附着在固体
分子力
为引力
不浸润
①
②
浸润、不浸润是由于附着层液体分子和液体内部分子分布不同而表现出来的宏观现象。
浸润与不浸润的微观解释
固体
液体内部
附着层
不浸润现象
固体
液体内部
附着层
浸润现象的生活实例
毛巾能吸水
墨水浸润纸
水不浸润荷叶
雨衣、帐篷需用不被水浸润的材料制作
不浸润现象的生活实例
水不浸润羽毛
课堂练习
练习：液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在（　　）
A．液体不浸润固体的附着层
B．液体浸润固体的附着层
C．所有液体的附着层
D．都不可能发生
A
①力小于②力
附着层分子间
距离变大
附着层
收缩
液面不附着在固体
分子力
为引力
不浸润
Part 04
毛细现象
毛细现象:
浸润液体在细管中上升,
不浸润液体在细管中下降的现象
是液体的浸润(或不浸润)现象与表面张力现象共同作用的结果。
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
【思考问题】
（1）浸润液体在毛细管内，液面为何呈凹弯月面？
（2）是什么原因使液体上升？
【思考问题】用相似的分析方法，解释不浸润液体在毛细管里下降的现象。
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。
【毛细现象解释】
mg
液面稳定在一定的高度
mg=F合
能够发生毛细现象的管叫做毛细管。(不一定是直的)
管子越细，液柱上升的越高。
即：毛细管内径越小，高度差越大。
思考：为什么毛细管越细，液柱都上升或下降越多？
以上图片来源于网络
从右到左，毛细管内径减小
毛细现象
以上图片来源于网络
茎内导管
应 用
锄松地面——破坏毛细管——留住地下水
压实地面——增强毛细管——上引地下水
酒精灯
墨汁上升
【练习】下列关于气体、液体性质的说法，正确的是
A. 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缘故
B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C. 在绕地球飞行的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用结果
D. 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
E. 当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
F. 木船浮在水面上是由于表面张力
G. 因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
课堂总结
1.表面张力现象、产生原因及应用。
产生原因：表面层分子间的引力
产生原因：附着层分子间的作用力：斥力（浸润）、引力（不浸润）
产生原因：浸润（或不浸润）现象和表面张力现象共同作用的结果
3.毛细现象、产生原因及应用。
2.浸润和不浸润现象、产生原因及应用。
张力方向：与液体表面相切