人教版物理选择性必修第三册
第二章 气体、固体和液体
第5节 液体
课标要求
1．知道液体的微观结构和液体的表面张力，并能解释有关现象。
2.知道浸润、不浸润现象及毛细现象，并能解释有关现象。
3．知道液晶的特征，了解液晶的分子结构特点、液晶的特性及应用。
1．填一填
(1)实验：观察肥皂膜和棉线的变化
结构表明：液体的表面具有 趋势。
(2)表面层
①定义：液体表面跟 接触的薄层。
②特点：分子比较稀疏，分子间距r略大于r0，分子间的作用力表现为 。
③表面张力：在液体表面层内的各个方向上都存在，力的方向跟液面相切，且与分界面 ，使液体表面 的力。
2．判一判
(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势。( )
(2)表面张力是液体表面各部分间存在的相互吸引力。( )
(3)水黾可以停在水面上不是表面张力引起的。( )
3．想一想
慢慢向小酒杯中注水，即使水面高出杯口，为什么水仍不会流出来？
1．填一填
(1)浸润：一种液体会 某种固体并附着在固体的表面上的现象。
(2)不浸润：一种液体 某种固体，也不会附着在这种固体的表面上的现象。
(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。
(4)毛细管中，当液体上升到一定的高度时，液体所受重力与液体表面张力向上的拉力平衡时，液面稳定在一定的 。
2．判一判
(1)一种液体如果浸润某种固体，则它将浸润各种固体。( )
(2)液体与固体附着层之间的作用力表现为引力时，液体与固体之间浸润。( )
(3)毛细管中液面上升是液体浸润现象的表现。( )
3．选一选
[多选]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有可能发生毛细现象
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
1．填一填
(1)液晶构成：液晶多由棒状 分子构成。
(2)物理性质
①具有液体的 。
②具有晶体的光学各向 。
(3)液晶的用途
①应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。
②在生命科学中的应用：利用生物膜研究离子的渗透性，了解机体对药物的吸收等生理过程。
2．判一判
(1)液晶是一种晶体。( )
(2)液晶是一种液体。( )
(3)液晶具有晶体的光学各向异性。( )
3．想一想
液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是如何显示各种颜色的呢？
液体表面张力的理解及应用
[学透用活]
1．液体表面张力的成因
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏。
(2)分子力特点：液体内部分子间距离略小于,分子间的作用力表现为斥力，而液体表面层分子之间距离略大于，分子力表现为引力。
(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。
(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示。
2．表面张力及其作用
(1)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。例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)。
(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。
液体表面具有收缩的趋势，其原因是( )
A．由于液体表面分子间距离小于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
B．由于液体表面分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
C．由于液体表面的分子受到外部空气分子的吸引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D．因液体具有流动性，所以液体表面具有收缩的趋势
[对点练清]
1．关于液体的微观结构，下列说法正确的是( )
A．液体分子间距离很大，相互作用力很弱
B．液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律性
C．液体分子在振动，但无确定的平衡位置
D．液体分子排列整齐，在确定的平衡位置附近振动
2．[多选]下列现象中，能说明液体存在表面张力的是( )
A．水黾(一种昆虫)可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
3.
如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把铁丝环在肥皂液里浸一下，使铁丝环上布满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是( )
A．液体表面层分子间的斥力作用
B．液体表面受重力作用
C．液体表面的张力作用
D．棉线圈的张力作用
浸润、不浸润及毛细现象分析
[学透用活]
1．浸润和不浸润现象成因
(1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层，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：当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体。
(3)不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中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。
2．毛细现象成因
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降。
(2)产生原因：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，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，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一向下的力，因而管内液面比管外低。
关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是( )
A．水银是浸润液体，水是不浸润液体
B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升
C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象
D．两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同
[对点练清]
1.
[多选]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．固体A和B管可能是同种材料
B．固体A和B管一定是不同种材料
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．液体对毛细管B有浸润现象
2．附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是( )
A．附着层里液体分子间的斥力强
B．附着层里液体分子间的引力强
C．固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力弱
D．固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力强
3．[多选]在做毛细现象实验时，我们可以看到的现象是( )
A．毛细玻璃管插入水中，管内径越小，管内水面升高的越高；管内径越粗，管内水面升高的越低
B．毛细玻璃管插入水银中，管内径越小，管内水银面越高；内径越粗，管内水银面越低
C．毛细管插入浸润的液体中时管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低
D．毛细管插入跟它不浸润的液体中时管内液面上升，插入浸润的液体中时管内液面下降
液晶的特点和应用
[学透用活]
1．特点
(1)液晶具有液体的流动性。
(2)液晶具有晶体的光学各向异性。
(3)液晶的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。
(4)从某个方向上看，液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。
(5)并不是所有物质都有液晶态。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。
2．应用
液晶可以作为显示元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要作用。笔记本电脑、液晶电视、可视电话……液晶一步步地深入我们的生活，在显示器中扮演主要角色。
[多选]甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论，他们的说法正确的是( )
A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形
B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点
C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性
D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
[对点练清]
1．下列关于液晶的说法中正确的是( )
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
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
2．下列关于液晶的说法中正确的是( )
A．液晶在电压作用下的光学性质不会改变
B．液晶的状态不会受温度的影响
C．液晶和液体没有区别
D．在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向
3．关于液晶，以下说法不正确的是( )
A．液晶既具有流动性，又具有光学性质各向异性
B．液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间
C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同
D．任何物质都有液晶态
一、通电雾化玻璃的工作原理(科学思维)
如图所示，通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。请根据液晶的特点，分析其工作原理。
二、典题好题发掘，练典题做一当十
[多选] 下列说法正确的是( )
A．把一枚针轻放在水面上，它会漂在水面，因为水表面存在表面张力
B．水在涂有油脂的玻璃上能形成水珠，在洁净的玻璃上却不能，因为油脂使水的表面张力增大
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘着的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体种类和毛细管材质有关
A级—双基达标
1．[多选]关于液晶，下列说法中正确的有( )
A．液晶是一种液态的晶体
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
2．下列属于液晶分子示意图的是( )
3．洗涤剂能除去衣服上的污垢，其原因是( )
A．降低了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
B．增加了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
C．洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中
D．洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣物表面
4．关于液体的表面张力现象，下列说法正确的是( )
A．液体表面层的分子分布比内部密
B．液体有使其体积收缩到最小的趋势
C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
D．液体表面层的张力有使其表面积收缩到最小的趋势
5．[多选]下列现象中与毛细现象有关的是( )
A．砖块吸水
B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润
C．洗净的衣服在太阳下被晒干
D．钢笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中
6．[多选]下列有关现象的叙述正确的是( )
A．由于液体表面张力的作用，叶片上的小露珠呈现球形
B．液体与大气相接触时，表面层分子的作用表现为相互吸引
C．生产雨伞时，应选择容易被水浸润的伞布，以便更好地防水
D．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
7.如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的( )
8．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( )
A．液体的表面张力是液体各部分之间的相互吸引力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零
C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩
D．表面张力的方向与液面垂直
9．[多选]下列说法中正确的是( )
A．只有浸润液体才能产生毛细现象
B．液体表面张力的方向总是与液面相切
C．晶体熔化时，吸收的热量用来增加晶体的分子势能
D．气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和
10．[多选]以下说法中正确的是( )
A．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
B．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
C．在围绕地球飞行的人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D．当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内部的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
B级—选考提能
11．[多选]水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管分别插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是( )
12．[多选]下列说法不正确的是( )
A．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力
B．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故
C．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故
D．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
13.在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸入液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则( )
A．天平仍然平衡
B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降
C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降
D．以上说法都不对
14.如图所示，在培养器内注入清水，让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开，请解释这一现象。
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第二章 气体、固体和液体
第5节 液体
课标要求
1．知道液体的微观结构和液体的表面张力，并能解释有关现象。
2.知道浸润、不浸润现象及毛细现象，并能解释有关现象。
3．知道液晶的特征，了解液晶的分子结构特点、液晶的特性及应用。
1．填一填
(1)实验：观察肥皂膜和棉线的变化
结构表明：液体的表面具有收缩趋势。
(2)表面层
①定义：液体表面跟气体接触的薄层。
②特点：分子比较稀疏，分子间距r略大于r0，分子间的作用力表现为引力。
③表面张力：在液体表面层内的各个方向上都存在，力的方向跟液面相切，且与分界面垂直，使液体表面绷紧的力。
2．判一判
(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势。(√)
(2)表面张力是液体表面各部分间存在的相互吸引力。(√)
(3)水黾可以停在水面上不是表面张力引起的。(×)
3．想一想
慢慢向小酒杯中注水，即使水面高出杯口，为什么水仍不会流出来？
提示：慢慢向酒杯中注水，由于表面张力的作用，使液体表面呈一弧形，即使水面稍高出杯口，水也不会流出来。
1．填一填
(1)浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。
(2)不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也不会附着在这种固体的表面上的现象。
(3)毛细现象：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。
(4)毛细管中，当液体上升到一定的高度时，液体所受重力与液体表面张力向上的拉力平衡时，液面稳定在一定的高度。
2．判一判
(1)一种液体如果浸润某种固体，则它将浸润各种固体。(×)
(2)液体与固体附着层之间的作用力表现为引力时，液体与固体之间浸润。(×)
(3)毛细管中液面上升是液体浸润现象的表现。(√)
3．选一选
[多选]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有可能发生毛细现象
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：选AB 水可以附着在玻璃表面上，即水可以浸润玻璃，但不会附着在蜂蜡上，即不浸润蜂蜡，所以同一液体对不同的固体，有的可能发生浸润现象，有的可能发生不浸润现象，这与液体和固体的分子作用力有关。浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象，在细管中沿管壁上升的是浸润液体，沿管壁下降的是不浸润液体。故A、B正确，C、D错误。
1．填一填
(1)液晶构成：液晶多由棒状有机分子构成。
(2)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)液晶的用途
①应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。
②在生命科学中的应用：利用生物膜研究离子的渗透性，了解机体对药物的吸收等生理过程。
2．判一判
(1)液晶是一种晶体。(×)
(2)液晶是一种液体。(×)
(3)液晶具有晶体的光学各向异性。(√)
3．想一想
液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是如何显示各种颜色的呢？
提示：在液晶中渗入少量多色性染料，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不一样，从而显示出各种颜色。
液体表面张力的理解及应用
[学透用活]
1．液体表面张力的成因
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏。
(2)分子力特点：液体内部分子间距离略小于,分子间的作用力表现为斥力，而液体表面层分子之间距离略大于，分子力表现为引力。
(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。
(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示。
2．表面张力及其作用
(1)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。例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)。
(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。
液体表面具有收缩的趋势，其原因是( )
A．由于液体表面分子间距离小于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
B．由于液体表面分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
C．由于液体表面的分子受到外部空气分子的吸引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D．因液体具有流动性，所以液体表面具有收缩的趋势
[解析] 液体表面之所以具有收缩的趋势，与其结构密不可分。在液体的表面层中，液体分子的分布比较稀疏，因此分子间的距离大于平衡距离r0，故液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故选项B正确，A、C、D错误。
[答案] B
[对点练清]
1．关于液体的微观结构，下列说法正确的是( )
A．液体分子间距离很大，相互作用力很弱
B．液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律性
C．液体分子在振动，但无确定的平衡位置
D．液体分子排列整齐，在确定的平衡位置附近振动
解析：选C 液体很难压缩，说明液体分子间距较小，故A错误；液体分子在永不停息地做无规则热运动，单个分子运动无规律，但大量分子运动表现出统计规律，故B错误；液体分子在振动，由于流动性，无确定的平衡位置，故C正确，D错误。
2．[多选]下列现象中，能说明液体存在表面张力的是( )
A．水黾(一种昆虫)可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
解析：选AB 由于表面张力的存在，使得液体表面如同一张绷紧的橡皮膜，富有弹性且具有使液面收缩到最小的趋势，水黾可以停在水面上，叶面上的露珠呈球形都是由于表面张力存在造成的，故选项A、B正确；滴入水中的红墨水很快散开，悬浮在水中的花粉做无规则运动都是由于水分子在做无规则运动造成的，选项C、D错误。
3.
如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把铁丝环在肥皂液里浸一下，使铁丝环上布满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是( )
A．液体表面层分子间的斥力作用
B．液体表面受重力作用
C．液体表面的张力作用
D．棉线圈的张力作用
解析：选C 由于液体表面层内分子间距离比较大，液体表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈变为圆形，C正确。
浸润、不浸润及毛细现象分析
[学透用活]
1．浸润和不浸润现象成因
(1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层，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：当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体。
(3)不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中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。
2．毛细现象成因
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升，以及不浸润液体在细管中下降。
(2)产生原因：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，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，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一向下的力，因而管内液面比管外低。
关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是( )
A．水银是浸润液体，水是不浸润液体
B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升
C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象
D．两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同
[解析] 液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体共同决定的，A错误；如果液体浸润容器壁就会形成凹面，且液体在容器中上升，B正确；如果固体分子对液体表面层分子的引力大于液体内部分子的引力，附着层内的分子较密，分子力表现为斥力，会看到液体的浸润现象，C错误；内径不同的几支细玻璃管，管内水柱的高度不同，管越细，高度越高，毛细现象越明显，D错误。
[答案] B
[规律方法]
(1)对同一种固体，有些液体浸润，有些液体不浸润；同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。例如，水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅。
(2)浸润情况下，管内液面呈凹形，管内液面要比管外高；不浸润情况下，管内液面呈凸形，管内液面比管外低。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。
[对点练清]
1.
[多选]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．固体A和B管可能是同种材料
B．固体A和B管一定是不同种材料
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．液体对毛细管B有浸润现象
解析：选BCD 由甲、乙两图可知：该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，故A、B不是同种材料，A错误，B正确。根据对浸润和不浸润的微观解释及宏观表现，可知C、D正确。
2．附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是( )
A．附着层里液体分子间的斥力强
B．附着层里液体分子间的引力强
C．固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力弱
D．固体分子对附着层里的液体分子的吸引力比液体内部分子的吸引力强
解析：选C 附着层里的分子既受到固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引，如果受到的固体分子的吸引力比较弱，附着层里的部分分子进入液体内部，从而使附着层的分子比液体内部稀疏，所以C选项正确，A、D选项错误；虽然附着层分子稀疏，分子间的引力强，这是附着层分子稀疏后的一个结果，并不是引起附着层分子稀疏的原因，故B选项错误。
3．[多选]在做毛细现象实验时，我们可以看到的现象是( )
A．毛细玻璃管插入水中，管内径越小，管内水面升高的越高；管内径越粗，管内水面升高的越低
B．毛细玻璃管插入水银中，管内径越小，管内水银面越高；内径越粗，管内水银面越低
C．毛细管插入浸润的液体中时管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低
D．毛细管插入跟它不浸润的液体中时管内液面上升，插入浸润的液体中时管内液面下降
解析：选AC 毛细玻璃管插入水中，管内径越小，管内水面升高的越高；管内径越粗，管内水面升高的越低，故选项A正确；将毛细玻璃管插入水银中，管内液面会下降，故选项B错误；毛细管插入浸润的液体中时管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面会降低，故选项C正确，D错误。
液晶的特点和应用
[学透用活]
1．特点
(1)液晶具有液体的流动性。
(2)液晶具有晶体的光学各向异性。
(3)液晶的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。
(4)从某个方向上看，液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。
(5)并不是所有物质都有液晶态。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。
2．应用
液晶可以作为显示元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要作用。笔记本电脑、液晶电视、可视电话……液晶一步步地深入我们的生活，在显示器中扮演主要角色。
[多选]甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论，他们的说法正确的是( )
A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形
B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点
C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性
D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
[解析] 晶体分为单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形，而多晶体是由许多单晶体杂乱无章组合而成，多晶体没有天然规则的几何外形，A选项正确；晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，B选项错误；液晶是一种介于固体与液体之间的中间态，它既具有液体的流动性，又像某些晶体一样具有光学各向异性，选项C错误，D正确。
[答案] AD
[对点练清]
1．下列关于液晶的说法中正确的是( )
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
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
解析：选B 液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上分子排列杂乱，液晶本身不能发光，A、C、D错误，B正确。
2．下列关于液晶的说法中正确的是( )
A．液晶在电压作用下的光学性质不会改变
B．液晶的状态不会受温度的影响
C．液晶和液体没有区别
D．在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向
解析：选D 温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故A错误；液晶的状态受温度的影响，故B错误；液晶具有液体和晶体的性质，与一般的液体并不相同，故C错误；液晶由于受电压等因素的影响可以改变其光学性质，所以目前在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向，故D正确。
3．关于液晶，以下说法不正确的是( )
A．液晶既具有流动性，又具有光学性质各向异性
B．液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间
C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同
D．任何物质都有液晶态
解析：选D 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，故A正确。液晶一方面像液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定方向排列比较整齐有序，具有各向异性的特点，故B正确。液晶具有各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，故C正确。某些有机化合物具有一种特殊的状态，在这种状态中，它们一方面像液体，具有流动性，另一方面又像晶体，分子在某个方向上排列比较整齐，因而具有各向异性，我们把这些物质叫作液晶。并不是所有物质都有液晶态，只有某些有机化合物才有液晶态，故D错误。
一、通电雾化玻璃的工作原理(科学思维)
如图所示，通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。请根据液晶的特点，分析其工作原理。
提示：在未通电时，液晶膜中的液晶分子无规则排列，像一块毛玻璃，使入射光在液晶膜内发生漫反射，光线可以通过，但通过较少，不透明；通电后，弥散分布的液晶分子迅速变为有规则排列，整个液晶膜相当于一块透明玻璃。
二、典题好题发掘，练典题做一当十
[多选] 下列说法正确的是( )
A．把一枚针轻放在水面上，它会漂在水面，因为水表面存在表面张力
B．水在涂有油脂的玻璃上能形成水珠，在洁净的玻璃上却不能，因为油脂使水的表面张力增大
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘着的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体种类和毛细管材质有关
[解析] 针会漂在水面上，是水表面张力存在的结果，A正确；水在涂有油脂的玻璃上能形成水珠，在洁净的玻璃上却不能，是浸润和不浸润问题，水的表面张力是一样的，B错误；水滴在宇宙飞船中处于完全失重状态，由于水的表面张力作用，水滴呈球形，C正确；毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体种类和毛细管材质有关，D正确。
[答案] ACD
A级—双基达标
1．[多选]关于液晶，下列说法中正确的有( )
A．液晶是一种液态的晶体
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
解析：选CD 液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，A、B错误；外界条件的微小 变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，C、D正确。
2．下列属于液晶分子示意图的是( )
解析：选B 液晶是像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，液晶可以流动，所以和固态分子排列不相同，但液晶不可以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列也不相同，综上分析可知B正确，A、C、D错误。
3．洗涤剂能除去衣服上的污垢，其原因是( )
A．降低了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
B．增加了水的表面张力，使水和洗涤剂容易进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间
C．洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中
D．洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣物表面
解析：选A 洗涤剂能除去衣服上的污垢，一个重要原因是洗涤剂内有能够降低水的表面张力、浸润油污的物质，故选项A正确。
4．关于液体的表面张力现象，下列说法正确的是( )
A．液体表面层的分子分布比内部密
B．液体有使其体积收缩到最小的趋势
C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
D．液体表面层的张力有使其表面积收缩到最小的趋势
解析：选D 液体表面层的分子分布比内部稀疏，分子间距离大于r0，分子间作用力引力大于斥力，表面张力有使液体表面积收缩到最小的趋势，故D正确。
5．[多选]下列现象中与毛细现象有关的是( )
A．砖块吸水
B．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，使毛巾湿润
C．洗净的衣服在太阳下被晒干
D．钢笔从墨水瓶里把墨水吸入笔中
解析：选AB 砖块、毛巾、棉花、木材、粉笔等物体内部有许多细小的管道，可起到毛细管的作用，水会在这些细小的管道中上升，A、B正确；洗净的衣服在太阳下被晒干，这是蒸发现象，C错误；钢笔是靠大气压强把墨水吸入笔中的，故D错误。
6．[多选]下列有关现象的叙述正确的是( )
A．由于液体表面张力的作用，叶片上的小露珠呈现球形
B．液体与大气相接触时，表面层分子的作用表现为相互吸引
C．生产雨伞时，应选择容易被水浸润的伞布，以便更好地防水
D．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
解析：选ABD 叶片上的小露珠呈现球形是由于液体表面张力的作用，选项A正确；液体与大气相接触时，表面层分子比较稀疏，分子间的距离大于分子平衡时的间距，故分子的作用表现为相互吸引，选项B正确；生产雨伞时，应选择与水不浸润的伞布，以便更好地防水，选项C错误；液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，选项D正确。
7.如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的( )
解析：选D 表面张力的作用效果是使液面收缩，a部分破裂后，b部分面积将缩小且使棉线弯曲呈弧形，故选项D正确，A、B、C错误。
8．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( )
A．液体的表面张力是液体各部分之间的相互吸引力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零
C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩
D．表面张力的方向与液面垂直
解析：选C 液体的表面层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间的距离大，表面层分子间表现为引力，故A、B错误；液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C正确；液体表面张力的方向总是与液面相切，总是与液面分界线相垂直，D错误。
9．[多选]下列说法中正确的是( )
A．只有浸润液体才能产生毛细现象
B．液体表面张力的方向总是与液面相切
C．晶体熔化时，吸收的热量用来增加晶体的分子势能
D．气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和
解析：选BC 浸润液体和不浸润液体在细管中都会产生毛细现象，故A错误；表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故B正确；在晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来增加晶体的分子势能，故C正确；对于气体，分子间距远大于平衡距离，分子力忽略不计，故分子势能为零，故气体内能是分子热运动的平均动能之和，故D错误。
10．[多选]以下说法中正确的是( )
A．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
B．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
C．在围绕地球飞行的人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D．当A液体和B固体接触时，发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内部的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
解析：选BCD 水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错，B正确。在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧盖子，C正确。D选项正确说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理。
B级—选考提能
11．[多选]水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管分别插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是( )
解析：选AD 浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。
12．[多选]下列说法不正确的是( )
A．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力
B．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故
C．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故
D．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
解析：选ACD A、C两项是液体表面张力原因，故A、C均错误，B项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，D错误。
13.在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸入液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则( )
A．天平仍然平衡
B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降
C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降
D．以上说法都不对
解析：选C 铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一液膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降，C正确。
14.如图所示，在培养器内注入清水，让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开，请解释这一现象。
解析：漂浮在水面上的细木杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用，细木杆处于平衡状态，滴入酒精后，水的纯净度减小，内侧的表面张力减小，内侧比外侧的表面张力小，细木杆就散开了。
答案：见解析
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