5 液体
[教材链接] (1)稀疏 大 引力 (2)液体表面绷紧 (3)分子力 收缩趋势 最小
例1 B [解析] 先把棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂液里浸一下,使环上布满肥皂液薄膜.膜中分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,所以产生收缩效果.故甲、乙是可能的,丙是不可能的,故选B.
变式1 BD [解析] 甲图中露珠呈球形,这是液体表面张力作用的结果,故A错误;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,分子力表现为引力,从而产生表面张力,故B正确;丙图中水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力作用,故C错误;表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,故D正确.
[教材链接] (1)附着 (2)附着 (3)上升 下降 越小
例2 D [解析] 水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,是浸润现象,说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强,玻璃面上的水存在表面张力,在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层,是不浸润现象,水在蜡面上不浸润,则水分子间表现为引力.故选D.
变式2 ABC [解析] 液体表面具有收缩的趋势,其原因是在液体表面层内分子的分布比较稀疏,分子间作用力表现为引力,在液体内部分子的分布比较密集,分子间作用力表现为斥力,故表面层Ⅰ、Ⅱ内分子的分布比液体内部稀疏,故A、B正确;液体表现为浸润,在器壁Ⅰ内的高度变高,故C正确;液体表现为不浸润,在器壁Ⅱ内的高度变低,故D错误.
[教材链接] (2)①流动性 ②各向异性 ③某些物理性质
例3 B [解析] 液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,图A、C中,分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列特点,故A、C错误;图B中,分子排列比较整齐,但从另一个方向看却是无序的,符合液晶分子的排列特点,故B正确;图D中,分子排列完全是无序的,不符合液晶分子的排列特点,故D错误.
随堂巩固
1.AD [解析] 仔细观察可以发现,小昆虫在水面上“站定”或行进过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样,故选项A正确,选项C错误;小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非表面张力在起作用,故选项B错误;喷泉喷到空中的水分散时,每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水近似处于完全失重状态,因而形成球状水珠(体积一定的情况下球形的表面积最小,表面张力的作用使液体表面积有收缩到最小的趋势),故选项D正确.
2.A [解析] 作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力.它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一层薄膜,叫作表面层,表面层里的分子比液体里的分子稀疏,分子间距离比液体内部大一些,分子间的相互作用力表现为引力.所以由于薄膜分子间的相互作用力表现为引力,使右侧薄膜产生收缩效果,则细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能是①.故选A.
3.C [解析] 浸润液体在管内液面呈凹形,液体的表面张力形成向上的拉力,因而浸润液体在管内上升;不浸润液体在管内液面呈凸形,液体的表面张力形成向下的拉力,因而不浸润液体在管内下降,A、B正确;在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,是因为水对油和沥青不浸润,会阻止地下水上升,C错误.土壤里有很多的毛细管,地下水可以沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些毛细管,以减少毛细现象的发生,D正确.
4.甲
[解析] 乙图中分子排列杂乱无章,不是液晶,而甲图分子排列有规则,是液晶.
5.因水和筷子是浸润的,当两根筷子之间的距离很小时,由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升,并且距离越小,水面升高的高度越大.5 液体
学习任务一 液体的表面张力
[教材链接] 阅读教材“液体的表面张力”相关内容,完成下列填空:
(1)表面层:液体跟气体接触表面存在一个薄层,叫作表面层.如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.
表面层特点:由于蒸发,表面层里的分子比液体内部 ,分子间的距离比液体内部 ,分子力表现为 .
(2)表面张力:液体表面存在的使 的相互吸引力叫作表面张力.
(3)表面张力是表面层内 作用的结果.表面张力使液体表面具有 ,使液体表面积趋于 .
例1 [2024·北京八中月考] 用一段金属丝做成环状,把棉线的两端松弛地系在环的两点上,然后把环浸入肥皂水中,再拿出来使环上形成肥皂膜,如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜,则如图甲、乙、丙所示三个图中,可能的是图 ( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙
C.乙、丙 D.甲、丙
[反思感悟]
变式1 (多选)[2024·广东深圳中学月考] 如图所示,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
[反思感悟]
【要点总结】
1.液体的性质
(1)具有一定的体积,不易被压缩.
(2)没有一定的形状,具有流动性.
(3)在物理性质上表现为各向同性.
2.液体的微观结构的特点
(1)液体中的分子跟固体一样是密集排列在一起的,分子间距比固体稍大.
(2)液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力要小.
(3)液体分子的热运动的特点表现为振动与移动相结合.
(4)非晶体的微观结构跟液体非常相似.
3.液体的表面张力
(1)表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现.由于表面层内分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,作用是使液体表面绷紧.
(2)方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示.
(3)作用效果:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小.
学习任务二 浸润和不浸润
[教材链接] 阅读教材“浸润和不浸润”相关内容,完成下列填空:
(1)浸润:一种液体会润湿某种固体并 在固体的表面上,这种现象叫作浸润.
(2)不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会 在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润.
(3)毛细现象:浸润液体在细管中 的现象,以及不浸润液体在细管中 的现象,叫作毛细现象.在液体和毛细管材料一定的情况下,管的内径 ,毛细现象越明显.
例2 [2024·天津一中月考] 如图所示,水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,附着在玻璃上;在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层.下列说法正确的是( )
A.水浸润石蜡
B.玻璃面上的水没有表面张力
C.蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力
D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
[反思感悟]
变式2 (多选)[2024·湖北黄冈中学月考] 液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对此有下列几种解释,正确的是 ( )
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
C.液体在器壁Ⅰ内的高度变高
D.液体在器壁Ⅱ内的高度变高
[反思感悟]
【要点总结】
1.浸润和不浸润的成因:当液体和与之接触的固体间的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体;反之,液体不浸润固体.
2.浸润与不浸润的相对性:一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关.例如,水银不浸润玻璃,但浸润铅;水不浸润油脂,但浸润玻璃.
3.毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系.
如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,因为液体的表面张力的作用,液体会受到向上的作用力,因而管内液面要比管外高;乙是不浸润情况,管内液面呈凸形,表面张力的作用使液体受到向下的力,因而管内液面比管外低.
学习任务三 液晶
[教材链接] 阅读教材“液晶”相关内容,完成下列填空:
(1)概念:有些化合物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,处于这种状态的化合物叫作液晶.
(2)特点
①液晶具有液体的 .
②液晶具有晶体的光学 .
③液晶的 很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度)下发生改变.
例3 [2024·山西大同一中月考] 图中属于液晶分子示意图的是 ( )
[反思感悟]
【要点总结】
1.液晶态是介于固态和液态之间的中间态,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.
2.液晶分子的排列特点: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.
3.液晶具有光学上的各向异性,液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
4.液晶的应用
(1)液晶显示器.
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度.
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用.
1.(液体的表面张力)(多选)下列说法正确的是( )
A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
2.(液体的表面张力)[2024·湖南雅礼中学月考] 如图所示,铁丝环上布满肥皂液的薄膜,系在环上的棉线呈现松弛状态,细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能正确的是 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
3.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)下列说法中不正确的是 ( )
A.浸润液体在细管里能上升
B.不浸润液体在细管里能下降
C.建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增加毛细现象,使地下水容易上升
D.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,以减少毛细现象的发生
4.(液晶)[2024·山东青岛二中月考] 液晶的分子排布与液体和固体都有区别,这种排布使液晶既像液体一样具有流动性,又具有各向异性,下面 (填“甲”或“乙”)图是液晶分子示意图.
5.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中,你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升.试解释这一现象.改变两根筷子之间的距离,你又会有什么发现 5 液体
1.B [解析] 表面张力是表面层分子间的相互作用力,所以A错误;表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,所以B正确,C错误;小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在,因此D错误.
2.C [解析] 由于液体表面分子比较稀疏,分子间的距离大于平衡距离r0,液面分子间的作用力表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故C正确,A、B错误;液体表面张力与器壁对分子的作用力无关,故D错误.
3.C [解析] 液体在表面张力的作用下表面积有收缩到最小的趋势,因此棉线圈将成为圆形.故选C.
4.AB [解析] 水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡,选项A正确;浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象,浸润液体在细管中会上升,不浸润液体在细管中会下降,浸润液体呈凹液面,不浸润液体呈凸液面,选项B正确,C、D错误.
5.D [解析] 水银在玻璃表面是不浸润的,在玻璃管中是呈现凸形液面,故容器中的液体不可能是水银,故A错误;在太空舱中由于处在失重环境下,毛细现象更明显,液面直接攀升到毛细管顶部,毛细管越细,攀升速度越快,粗细不同的毛细管中液面都与毛细管齐平,故B错误;在毛细现象中,毛细管中液面的高低与液体的种类和毛细管的材质有关,若用不同液体进行实验,两毛细管中的高度差不一定相同,故C错误;图中毛细管内液面呈现浸润现象,说明固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力,那么附着层的分子密度将会大于液体内部分子密度,此时附着层内的分子相互作用表现为斥力,液面呈现“扩散”的趋势,便形成了浸润现象,故D正确.
6.BD [解析] 浸润即液体在与固体表面接触时能够弥散进入固体表面的现象,而照片中的玻璃和水不浸润,故A错误;由于液体表面张力的作用使水滴呈球行,但在重力的作用下水滴呈椭球形,故B正确;照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏,水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大,表面层分子之间的相互作用力为引力使表面层分子有收缩的趋势,从而形成球形,故C错误,D正确.
7.D [解析] 液晶并不是指液体和晶体的混合物,是一种特殊的物质,A错误;液晶具有液体的流动性,但不是所有物质都具有液晶态,B错误;液晶本身不能发光,C错误;液晶既像液体一样可以流动,又具有晶体各向异性,所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,D正确.
8.AB [解析] 液晶分子在特定方向上排列整齐,所以选项A正确;液晶既有液体的流动性,又有晶体的各向异性,液晶的分子排列是不稳定的,外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化,故选项B正确,C错误;液晶的物理性质并不稳定,故选项D错误.
9.BCD [解析] 液晶具有流动性,光学性质各向异性,故A错误,B、C、D正确.
10.AD [解析] 用烧热的针刺破B区域的薄膜时,由于A区域薄膜中的表面张力,使棉线向下弯曲,故选项A正确;用烧热的针刺破一侧的薄膜,不可能两侧都有张力,故选项B错误;用烧热的针刺破A区域的薄膜时,由于B区域薄膜中的表面张力,使棉线向上弯曲,故选项C错误,D正确.
11.D [解析] 水滴形状的成因与水的表面张力有关,因水滴呈现椭圆形,则与重力也有关,选项A错误;水滴不浸润口罩,换另一种液体,不一定不会浸润该口罩,选项B错误;能否浸润是由水与口罩的材料决定的,与是否处于完全失重的环境无关,选项C错误;水滴表面的水分子间距比水滴内部分子间距大,产生表面张力,使液体表面绷紧即减小表面积的作用,选项D正确.
12.B [解析] 水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故,故A错误;水银的表面张力比较大,同时水银和空气之间的相互作用力也比较小,这就导致了水银在接触到其他物体时,会尽可能地减少表面积,从而形成球状,故B正确;当一根内径很细的管垂直插入液体中,浸润液体在管里上升,而不浸润液体在管内下降,故C错误;拖拉机锄松土壤,是为了破坏毛细现象减小水分蒸发,故D错误.
13.CD [解析] 水对涂有油的回形针是不浸润的,故水与回形针接触的表面具有收缩的趋势,随着水与回形针接触面积的增大,使得回形针附近的水面呈弯月形,回形针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用,如图,由于表面张力的竖直分量可与回形针的重力保持平衡,故回形针可漂浮在水面上,故D正确,A、B错
误;水面突出水也不会流出,是由表面张力使水面收缩导致的,故C正确.
14.D [解析] 单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的,并不是所有的物理性质都表现为各向异性,A错误;液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性,B错误;液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的作用力表现为引力,分子势能随着分子距离的增大而增大,则液体表面层的分子势能大于液体内部的分子势能,C错误;毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力现象共同作用的结果,D正确.
15.不浸润 液体表面张力
[解析] 诗中的荷叶和露水表现为不浸润;由于液体表面张力的作用总是使露珠的表面积收缩到最小,而体积相同的情况下球的表面积最小,所以露珠呈球形.
16.表面张力 引力 稀疏
[解析] 水滴呈球状是液体表面张力使水滴收缩到表面积最小的结果;外膜水分子之间表现为引力;外膜水分子间表现为引力,说明分子间距离大于内部水分子间距离,即外膜水分子分布比内部水分子分布稀疏.5 液体建议用时:40分钟
◆ 知识点一 液体的表面张力
1.[2024·河北辛集中学月考] 关于液体的表面张力,下面说法正确的是 ( )
A.表面张力是液体内各部分间的相互作用
B.表面张力的方向总是与液体表面相切
C.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部
D.小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
2.[2024·广东惠州一中月考] 液体表面具有收缩趋势的原因是 ( )
A.液体可以流动
B.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
D.与液面接触的容器壁的分子对液体表面层分子有吸引力
3.[2024·山东牟平一中月考] 做这样的实验:如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂薄膜.如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜,则棉线圈将成为 ( )
A.椭圆形 B.长方形
C.圆形 D.任意形状
◆ 知识点二 浸润和不浸润
4.(多选)[2024·湖北武汉二中月考] 下列关于浸润、不浸润现象与毛细现象的说法正确的是 ( )
A.水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡
B.浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象
C.浸润液体都能发生毛细现象,不浸润液体都不能发生毛细现象
D.浸润液体和不浸润液体在细管中都上升
5.将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里,现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.容器中的液体可能是水银
B.若在“问天”太空舱中进行实验,仍然是较细毛细管中的液面更高
C.若用不同液体进行实验,两毛细管中的高度差相同
D.图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
6.(多选)[2024·四川石室中学月考] 喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂.其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜,形成类似于荷叶外表的效果,水滴以椭球形分布在玻璃表面,无法停留在玻璃上,从而在遇到雨水的时候,雨水会自然流走,保持视野清晰,如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
B.水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
C.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
D.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
◆ 知识点三 液晶
7.[2024·陕西西安中学月考] 关于液晶,下列说法中正确的是 ( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.所有物质都具有液晶态
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,本身能够发光
D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
8.(多选)[2024·福建上杭一中月考] 关于液晶分子的排列,下列说法正确的是 ( )
A.液晶分子在特定方向排列整齐
B.液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化
C.液晶分子的排列整齐而稳定
D.液晶的物理性质稳定
9.(多选)关于液晶的特点及应用,下列说法正确的是( )
A.液晶具有流动性,光学性质表现为各向同性
B.彩色液晶显示屏利用了液晶的光学性质各向异性的特点
C.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
D.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
10.(多选)把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的, 如图所示.用烧热的针刺破某侧的薄膜,观察到棉线的形状,图中所标的箭头方向合理的是( )
11.正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一.取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上,平铺在桌面上,往口罩上滴几滴水,水滴没有浸湿口罩,呈椭球形,如图所示.下列说法正确的是( )
A.水滴形状的成因与水的表面张力有关,与重力无关
B.水滴不浸润口罩,换另一种液体,也不会浸润该口罩
C.若处于完全失重的环境中,水滴将浸湿口罩
D.水滴表面的水分子间距比水滴内部分子间距大
12.[2024·江苏泰州期中] 关于下列各图所对应现象的描述,正确的是 ( )
A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用
B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形,是因为表面张力的缘故
C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水浸润塑料笔芯
D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
13.(多选)[2024·山东烟台二中月考] 在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的回形针,回形针漂浮在水面上,水也不会流出, 下列说法正确的是( )
A.回形针填充了水内分子间的空隙
B.水分子进入了回形针内的空隙
C.水面凸起,也不流出,是表面张力作用的结果
D.水的表面张力竖直向上的合力等于回形针的重力
14.[2024·广东执信中学月考] 关于固体、液体,下列说法正确的是 ( )
A.单晶体所有的物理性质都表现为各向异性
B.液晶只有晶体的各向异性,没有液体的流动性
C.液体表面层内分子势能小于液体内部分子势能
D.毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力现象共同作用的结果
15.[2024·云南昆明一中月考] 唐诗《观荷叶露珠》中“霏微晓露成珠颗”中的荷叶和露水表现为 (填“不浸润”或“浸润”),小草、树叶上的小露珠常呈球形,主要是 的作用.
16.如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕,她从注射器中挤出一大滴水,外膜最终呈完美球状.水滴呈球状是液体 的结果,外膜水分子间的作用力表现为
(选填“引力”或“斥力”),外膜水分子分布比内部水分子分布 (选填“稀疏”或“紧密”). (共73张PPT)
5 液体
学习任务一 液体的表面张力
学习任务二 浸润和不浸润
学习任务三 液晶
随堂巩固
◆
练习册
备用习题
学习任务一 液体的表面张力
[教材链接] 阅读教材“液体的表面张力”相关内容,完成下列填空:
(1) 表面层:液体跟气体接触表面存在一个薄层,叫作表面层.如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.
表面层特点:由于蒸发,表面层里的分子
稀疏
大
引力
比液体内部______,分子间的距离比液体内部____,分子力表现为______.
(2) 表面张力:液体表面存在的使______________的相互吸引力叫作表面张力.
液体表面绷紧
(3) 表面张力是表面层内________作用的结果.表面张力使液体表面具有__________,使液体表面积趋于______.
分子力
收缩趋势
最小
例1 [2024·北京八中月考] 用一段金属丝做成环状,把棉线的两端松弛地系在环的两点上,然后把环浸入肥皂水中,再拿出来使环上形成肥皂膜,如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜,则如图甲、乙、丙所示三个图中,可能的是图( )
A.甲、乙、丙 B.甲、乙 C.乙、丙 D.甲、丙
√
[解析] 先把棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂液里浸一下,使环上布满肥皂液薄膜.膜中分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,所以产生收缩效果.故甲、乙是可能的,丙是不可能的,故选B.
变式1 (多选)[2024·广东深圳中学月考] 如图所示,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
√
√
[解析] 甲图中露珠呈球形,这是液体表面张力作用的结果,故A错误;
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,分子力表现为引力,从而产生表面张力,故B正确;
丙图中水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力作用,故C错误;
表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,故D正确.
【要点总结】
1.液体的性质
(1)具有一定的体积,不易被压缩.
(2)没有一定的形状,具有流动性.
(3)在物理性质上表现为各向同性.
2.液体的微观结构的特点
(1)液体中的分子跟固体一样是密集排列在一起的,分子间距比固体稍大.
(2)液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力要小.
(3)液体分子的热运动的特点表现为振动与移动相结合.
(4)非晶体的微观结构跟液体非常相似.
3.液体的表面张力
(1)表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现.由于表面层内分子比较稀疏,分子间的作用力表现为引力,作用是使液体表面绷紧.
(2)方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示.
(3)作用效果:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小.
学习任务二 浸润和不浸润
[教材链接] 阅读教材“浸润和不浸润”相关内容,完成下列填空:
(1) 浸润:一种液体会润湿某种固体并______在固体的表面上,这种现象叫作浸润.
(2) 不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会______在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润.
附着
附着
(3) 毛细现象:浸润液体在细管中______的现象,以及不浸润液体在细管中______的现象,叫作毛细现象.在液体和毛细管材料一定的情况下,管的内径______,毛细现象越明显.
上升
下降
越小
例2 [2024·天津一中月考] 如图所示,水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,附着在玻璃上;在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层.下列说法正确的是( )
A.水浸润石蜡
B.玻璃面上的水没有表面张力
C.蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力
D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
[解析] 水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,是浸润现象,说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强,玻璃面上的水存在表面张力,在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层,是不浸润现象,水在蜡面上不浸润,则水分子间表现为引力.故选D.
√
变式2 (多选)[2024·湖北黄冈中学月考] 液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对此有下列几种解释,正确的是( )
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
C.液体在器壁Ⅰ内的高度变高
D.液体在器壁Ⅱ内的高度变高
√
√
√
[解析] 液体表面具有收缩的趋势,其原因是在液体表面层内分子的分布比较稀疏,分子间作用力表现为引力,在液体内部分子的分布比较密集,分子间作用力表现为斥力,故表面层Ⅰ、Ⅱ内分子的分布比液体内部稀疏,故A、B正确;
液体表现为浸润,在器壁Ⅰ内的高度变高,故C正确;
液体表现为不浸润,在器壁Ⅱ内的高度变低,故D错误.
【要点总结】
1.浸润和不浸润的成因:当液体和与之接触的固体间的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体;反之,液体不浸润固体.
2.浸润与不浸润的相对性:一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关.例如,水银不浸润玻璃,但浸润铅;水不浸润油脂,但浸润玻璃.
3.毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系.
如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,因为液体的表面张力的作用,液体会受到向上的作用力,因而管内液面要比管外高;乙是不浸润情况,管内液面呈凸形,表面张力的作用使液体受到向下的力,因而管内液面比管外低.
学习任务三 液晶
[教材链接] 阅读教材“液晶”相关内容,完成下列填空:
(1)概念:有些化合物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,处于这种状态的化合物叫作液晶.
(2) 特点
① 液晶具有液体的________.
② 液晶具有晶体的光学__________.
③ 液晶的______________很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度)下发生改变.
流动性
各向异性
某些物理性质
例3 [2024·山西大同一中月考] 图中属于液晶分子示意图的是( )
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
√
[解析] 液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,图A、C中,分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列特点,故A、C错误;
图B中,分子排列比较整齐,但从另一个方向看却是无序的,符合液晶分子的排列特点,故B正确;
图D中,分子排列完全是无序的,不符合液晶分子的排列特点,故D错误.
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
【要点总结】
1.液晶态是介于固态和液态之间的中间态,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.
2.液晶分子的排列特点: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.
3.液晶具有光学上的各向异性,液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
4.液晶的应用
(1)液晶显示器.
(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度.
(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用.
1. 2023年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课,其中有一个实验是王亚平在太空拧毛巾,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,晃动也不会掉.形成这种现象的原因,下列说法正确的是 ( )
A.在空间站水滴不受力的作用
B.水和手发生浸润现象
C.水和手发生不浸润现象
D.在空间站中水的表面张力变大,使得水“粘”在手上
√
[解析]在空间站水滴受万有引力作用,故A错误;
由题意,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,说明水在手表面有扩展趋势,说明水和手发生浸润现象,故B正确,C错误;
水在手表面有扩展趋势,而不是收缩趋势,故不是因为水的表面张力变大的缘故,故D错误.
2.玻璃烧杯中盛有少许水银,在太空轨道上运行的宇宙飞船内,水银在烧杯中呈现的形状是图中的( )
[解析]因为水银不浸润玻璃,所以在完全失重的情况下,水银的形状只由表面张力决定,在表面张力作用下,水银的表面积要收缩至最小,因而水银呈球形,故D正确.
√
3.如图所示,水平放置在水中的玻璃板,用弹簧测力计拴着从容器底部缓慢向上拉出水面,则弹簧测力计读数最大的时候玻璃板在 ( )
A.容器底部 B.水中 C.水的表面 D.空中
√
[解析]当玻璃板在底部时,由平衡条件得F弹+F浮+F支=G,可知弹力小于重力;当玻璃板在水中且没有接触杯底时,由平衡条件得F弹+F浮=G,可知弹力小于重力;当玻璃杯刚好要离开水面时,设玻璃板与水分子之间的吸引力为F分,F弹=G+F分,可知弹力大于重力;当玻璃板在空中时,弹力等于重力.故A、B、D错误,C正确.
4.如图所示,将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中,甲管内水面低于管外水面,乙管内水面高出管外水面.下列说法正确的是 ( )
A.水与甲管的现象叫作浸润,水与乙管的现象叫作不浸润
B.水与甲管壁的相互作用比水分子之间的相互作用强
C.两图现象均是毛细现象
D.用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好
√
[答案]水与甲管的现象叫作不浸润,水与乙管的现象叫作浸润,故A错误;
水不会润湿甲材料,水与甲管壁的相互作用比水分子之间的相互作用弱,故B错误;
浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象,两图现象均是毛细现象,故C正确;
水会润湿乙管材料并附着在其表面上,不适合制作防水衣,故D错误.
5.图甲是岩盐晶体的平面结构,图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同,由此可知,此晶体具有 (选填“各向同性”或“各向异性”).图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0,因此表面层内分子间作用力表现为 .
各向异性
引力
[解析]图甲是岩盐晶体的平面结构,图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同,由此可知,晶体具有各向异性.图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0,因此表面层内分子间作用力表现为引力.
6. (多选)下列现象中,防止毛细现象的是 ( )
A.用粉笔吸干纸上的墨汁
B.用棉线作酒精灯的灯芯
C.想保存地下的水分,把地面的土壤锄松
D.建房时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸
√
√
[答案]粉笔和棉线内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,是毛细现象的应用,故A、B不符合题意;
土壤里面有很多毛细管,地下的水分可沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管,故C符合题意;
砖的内部也有许多细小的孔道,会起到毛细管的作用,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以保持房屋干燥,故D符合题意.
7.有两个完全相同的空心玻璃球壳,其中一个盛有一半体积的水,另一个盛有一半体积的水银,将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中.在如图所示的四个图中(图中箭头指向地球中心,阴影部分为水或水银):
(1)水在玻璃球壳中分布的情况,可能是 图.
(2)水银在玻璃球壳中分布的情况,可能是 图.
C
B
[解析] 绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中,球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态.水浸润玻璃,水和玻璃接触的表面层有扩大的趋势;水银不浸润玻璃,水银和玻璃接触的表面层有收缩的趋势;水和水银跟气体(空气或其他气体)接触的表面层都有收缩(使表面积最小)的趋势.
8.如图所示,在几个花盆的中间放一盆水,用吸水较好的粗纱带或粗布条,一头浸在盆内的水中,另一头埋在花盆的土中.这样盆中的水就会慢慢渗入花盆的土中,花盆中的泥土可以长期保持湿润,简述理由.
[答案]粗纱带或粗布条内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用
[解析]粗纱带或粗布条内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,因此盆中的水就会慢慢渗入花盆的土中,花盆中的泥土可以长期保持湿润.
1.(液体的表面张力)(多选)下列说法正确的是( )
A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
√
√
[解析] 仔细观察可以发现,小昆虫在水面上“站定”或行进过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,这是液体的表面张力在起作用,浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样,故选项A正确,选项C错误;
小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非表面张力在起作用,故选项B错误;
喷泉喷到空中的水分散时,每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水近似处于完全失重状态,因而形成球状水珠(体积一定的情况下球形的表面积最小,表面张力的作用使液体表面积有收缩到最小的趋势),故选项D正确.
2.(液体的表面张力)[2024·湖南雅礼中学月考] 如图所示,铁丝环上布满肥皂液的薄膜,系在环上的棉线呈现松弛状态,细线上点受到右侧薄膜张力的方向可能正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
√
[解析] 作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力.它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一层薄膜,叫作表面层,表面层里的分子比液体里的分子稀疏,分子间距离比液体内部大一些,分子间的相互作用力表现为引力.所以由于薄
膜分子间的相互作用力表现为引力,使右侧薄膜产生收缩效果,则细线上A点受到右侧薄膜张力的方向可能是①.故选A.
3.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)下列说法中不正确的是( )
A.浸润液体在细管里能上升
B.不浸润液体在细管里能下降
C.建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增加毛细现象,使地下水容易上升
D.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,以减少毛细现象的发生
√
[解析] 浸润液体在管内液面呈凹形,液体的表面张力形成向上的拉力,因而浸润液体在管内上升;不浸润液体在管内液面呈凸形,液体的表面张力形成向下的拉力,因而不浸润液体在管内下降,A、B正确;
在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,是因为水对油和沥青不浸润,会阻止地下水上升,C错误.
土壤里有很多的毛细管,地下水可以沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些毛细管,以减少毛细现象的发生,D正确.
4.(液晶)[2024·山东青岛二中月考] 液晶的分子排布与液体和固体都有区别,这种排布使液晶既像液体一样具有流动性,又具有各向异性,下面____(填“甲”或“乙”)图是液晶分子示意图.
甲
[解析] 乙图中分子排列杂乱无章,不是液晶,而甲图分子排列有规则,是液晶.
5.(对浸润和不浸润及毛细现象的分析)将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中,你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升.试解释这一现象.改变两根筷子之间的距离,你又会有什么发现?
[答案] 因水和筷子是浸润的,当两根筷子之间的距离很小时,由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升,并且距离越小,水面升高的高度越大.
练 习 册
知识点一 液体的表面张力
1.[2024·河北辛集中学月考] 关于液体的表面张力,下面说法正确的是( )
A.表面张力是液体内各部分间的相互作用
B.表面张力的方向总是与液体表面相切
C.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部
D.小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
√
[解析] 表面张力是表面层分子间的相互作用力,所以A错误;
表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,所以B正确,C错误;
小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在,因此D错误.
2.[2024·广东惠州一中月考] 液体表面具有收缩趋势的原因是( )
A.液体可以流动
B.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
D.与液面接触的容器壁的分子对液体表面层分子有吸引力
[解析] 由于液体表面分子比较稀疏,分子间的距离大于平衡距离,液面分子间的作用力表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故C正确,A、B错误;
液体表面张力与器壁对分子的作用力无关,故D错误.
√
3.[2024·山东牟平一中月考] 做这样的实验:如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂薄膜.如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜,则棉线圈将成为( )
A.椭圆形 B.长方形 C.圆形 D.任意形状
[解析] 液体在表面张力的作用下表面积有收缩到最小的趋势,因此棉线圈将成为圆形.故选C.
√
知识点二 浸润和不浸润
4.(多选)[2024·湖北武汉二中月考] 下列关于浸润、不浸润现象与毛细现象的说法正确的是( )
A.水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡
B.浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象
C.浸润液体都能发生毛细现象,不浸润液体都不能发生毛细现象
D.浸润液体和不浸润液体在细管中都上升
√
√
[解析] 水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡,选项A正确;
浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象,浸润液体在细管中会上升,不浸润液体在细管中会下降,浸润液体呈凹液面,不浸润液体呈凸液面,选项B正确,C、D错误.
5.将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里,现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.容器中的液体可能是水银
B.若在“问天”太空舱中进行实验,仍然是较细毛细管中的液面更高
C.若用不同液体进行实验,两毛细管中的高度差相同
D.图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
√
[解析] 水银在玻璃表面是不浸润的,在玻璃管中是呈现凸形液面,故容器中的液体不可能是水银,故A错误;
在太空舱中由于处在失重环境下,毛细现象更明显,液面直接攀升到毛细管顶部,毛细管越细,攀升速度越快,粗细不同的毛细管中液面都与毛细管齐平,故B错误;
在毛细现象中,毛细管中液面的高低与液体的种类和毛细管的材质有关,若用不同液体进行实验,两毛细管中的高度差不一定相同,故C错误;
图中毛细管内液面呈现浸润现象,说明固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力,那么附着层的分子密度将会大于液体内部分子密度,此时附着层内的分子相互作用表现为斥力,液面呈现“扩散”的趋势,便形成了浸润现象,故D正确.
6.(多选)[2024·四川石室中学月考] 喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂.其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜,形成类似于荷叶外表的效果,水滴以椭球形分布在玻璃表面,无法停留在玻璃上,从而在遇到雨水的时候,雨水会自然流走,保持视野清晰,如图所示.下列说法正确的是( )
A.照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
B.水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
C.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
D.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
√
√
[解析] 浸润即液体在与固体表面接触时能够弥散进入固体表面的现象,而照片中的玻璃和水不浸润,故A错误;
由于液体表面张力的作用使水滴呈球行,但在重力的作用下水滴呈椭球形,故B正确;
照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏,水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大,表面层分子之间的相互作用力为引力使表面层分子有收缩的趋势,从而形成球形,故C错误,D正确.
知识点三 液晶
7.[2024·陕西西安中学月考] 关于液晶,下列说法中正确的是( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.所有物质都具有液晶态
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,本身能够发光
D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
√
[解析] 液晶并不是指液体和晶体的混合物,是一种特殊的物质,A错误;
液晶具有液体的流动性,但不是所有物质都具有液晶态,B错误;
液晶本身不能发光,C错误;
液晶既像液体一样可以流动,又具有晶体各向异性,所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,D正确.
8.(多选)[2024·福建上杭一中月考] 关于液晶分子的排列,下列说法正确的是( )
A.液晶分子在特定方向排列整齐
B.液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化
C.液晶分子的排列整齐而稳定
D.液晶的物理性质稳定
√
√
[解析] 液晶分子在特定方向上排列整齐,所以选项A正确;
液晶既有液体的流动性,又有晶体的各向异性,液晶的分子排列是不稳定的,外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化,故选项B正确,C错误;
液晶的物理性质并不稳定,故选项D错误.
9.(多选)关于液晶的特点及应用,下列说法正确的是( )
A.液晶具有流动性,光学性质表现为各向同性
B.彩色液晶显示屏利用了液晶的光学性质各向异性的特点
C.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
D.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
[解析] 液晶具有流动性,光学性质各向异性,故A错误,B、C、D正确.
√
√
√
10.(多选)把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的,如图所示.用烧热的针刺破某侧的薄膜,观察到棉线的形状,图中所标的箭头方向合理的是( )
A.&5& B.&6& C.&7& D.&8&
√
√
[解析] 用烧热的针刺破B区域的薄膜时,由于A区域薄膜中的表面张力,使棉线向下弯曲,故选项A正确;
用烧热的针刺破一侧的薄膜,不可能两侧都有张力,故选项B错误;
用烧热的针刺破A区域的薄膜时,由于B区域薄膜中的表面张力,使棉线向上弯曲,故选项C错误,D正确.
11.正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一.取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上,平铺在桌面上,往口罩上滴几滴水,水滴没有浸湿口罩,呈椭球形,如图所示.下列说法正确的是( )
A.水滴形状的成因与水的表面张力有关,与重力无关
B.水滴不浸润口罩,换另一种液体,也不会浸润该口罩
C.若处于完全失重的环境中,水滴将浸湿口罩
D.水滴表面的水分子间距比水滴内部分子间距大
√
[解析] 水滴形状的成因与水的表面张力有关,因水滴呈现椭圆形,则与重力也有关,选项A错误;
水滴不浸润口罩,换另一种液体,不一定不会浸润该口罩,选项B错误;
能否浸润是由水与口罩的材料决定的,与是否处于完全失重的环境无关,选项C错误;
水滴表面的水分子间距比水滴内部分子间距大,产生表面张力,使液体表面绷紧即减小表面积的作用,选项D正确.
12.[2024·江苏泰州期中] 关于下列各图所对应现象的描述,正确的是( )
A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用
B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形,是因为表面张力的缘故
C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水浸润塑料笔芯
D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
√
[解析] 水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故,故A错误;
水银的表面张力比较大,同时水银和空气之间的相互作用力也比较小,这就导致了水银在接触到其他物体时,会尽可能地减少表面积,从而形成球状,故B正确;
当一根内径很细的管垂直插入液体中,浸润液体在管里上升,而不浸润液体在管内下降,故C错误;
拖拉机锄松土壤,是为了破坏毛细现象减小水分蒸发,故D错误.
13.(多选)[2024·山东烟台二中月考] 在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的回形针,回形针漂浮在水面上,水也不会流出,下列说法正确的是( )
A.回形针填充了水内分子间的空隙
B.水分子进入了回形针内的空隙
C.水面凸起,也不流出,是表面张力作用的结果
D.水的表面张力竖直向上的合力等于回形针的重力
√
√
[解析] 水对涂有油的回形针是不浸润的,故水与回形针接触的表面具有收缩的趋势,随着水与回形针接触面积的增大,使得回形针附近的水面呈弯月形,回形针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用,如图,由于表面张力的竖直分量可与回形针的重力保持平衡,故回形针可漂浮在水面上,故D正确,A、B错误;
水面突出水也不会流出,是由表面张力使水面收缩导致的,故C正确.
14.[2024·广东执信中学月考] 关于固体、液体,下列说法正确的是( )
A.单晶体所有的物理性质都表现为各向异性
B.液晶只有晶体的各向异性,没有液体的流动性
C.液体表面层内分子势能小于液体内部分子势能
D.毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力现象共同作用的结果
√
[解析] 单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的,并不是所有的物理性质都表现为各向异性,A错误;
液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性,B错误;
液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的作用力表现为引力,分子势能随着分子距离的增大而增大,则液体表面层的分子势能大于液体内部的分子势能,C错误;
毛细现象是液体的浸润(或不浸润)与表面张力现象共同作用的结果,D正确.
15.[2024·云南昆明一中月考] 唐诗《观荷叶露珠》中“霏微晓露成珠颗”中的荷叶和露水表现为________(填“不浸润”或“浸润”),小草、树叶上的小露珠常呈球形,主要是______________的作用.
不浸润
液体表面张力
[解析] 诗中的荷叶和露水表现为不浸润;由于液体表面张力的作用总是使露珠的表面积收缩到最小,而体积相同的情况下球的表面积最小,所以露珠呈球形.
16.如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕,她从注射器中挤出一大滴水,外膜最终呈完美球状.水滴呈球状是液体__________的结果,外膜水
表面张力
引力
稀疏
[解析] 水滴呈球状是液体表面张力使水滴收缩到表面积最小的结果;外膜水分子之间表现为引力;外膜水分子间表现为引力,说明分子间距离大于内部水分子间距离,即外膜水分子分布比内部水分子分布稀疏.
分子间的作用力表现为______(选填“引力”或“斥力”),外膜水分子分布比内部水分子分布______(选填“稀疏”或“紧密”).