人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体五液体课件（22页PPT)

(共22张PPT)
五、 液体
气体、固体和液体
第二章
知识点一
知识点一　液体的表面张力
阅读教材中“液体的表面张力”的相关内容，完成下列填空：
(1)表面层：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层。
如图所示为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____________，分子间作用力表现为____________。
(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____________。
稀疏
大
引力
液体表面绷紧
分子间作用力
收缩趋势
最小
例1　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。若用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则甲、乙、丙三
幅图中，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。故图甲、图乙是可能的，图丙是不可能的，B正确。
B
甲　 　 乙　 　 丙
变式1　如图所示，在玻璃蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大
的水银呈扁平形。在处于完全失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银
呈现的形状可能是(　　)
A.　 B. 　 C. 　 D.
【解析】 处于失重状态的宇宙飞船中，重力的作用减弱，液体表面张力的作用会增强，在表面张力作用下，液体表面积减小，在相同的体积下，球的表面积最小，所以在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球形，D正确。
D
[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，分子间距离比固体稍大。
(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(MN为液体表面分界线)。
(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。
知识点二
知识点二　浸润和不浸润
阅读教材中“浸润和不浸润”的相关内容，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。
附着
附着
上升
下降
越小
例2　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。下列说法中，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，A错误，D正确；玻璃面上的水存在表面张力，B错误；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，C错误。
甲　玻璃面　
乙　蜡面
D
变式2　(多选)液体在器壁附近的液面会发生弯曲，如图所示，下列解释中，正确的有
(　 　)
A. 表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部稀疏
B. 表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部稀疏
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，A、B正确；液体表现为浸润，在器壁Ⅰ内的高度变高，C正确；液体表现为不浸润，在器壁Ⅱ内的高度变低，D错误。
ABC
[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。
甲
乙
知识点三
知识点三　液晶
阅读教材中“液晶”的相关内容，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____________，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。
②分子取向排列的液晶具有光学____________。
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　[2025·绍兴鲁达中学月考] 下列图中，属于液晶分子示意图的是(　　)
A. B. C. D.
【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，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，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，D错误。
B
[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的排列比较整齐，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。
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1. (多选)下列说法中，正确的有(　 　)
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】 通过仔细观察可以发现，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，A正确，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，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)，D正确。
AD
2. 如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，使环上布满肥皂
液的薄膜，这时膜上的棉线是松弛的，用烧热的针刺破a侧的薄膜，
观察到棉线的形状及受力情况正确的是(　　)
A. B. C. D.
【解析】 先把一个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，分子间的作用力表现为引力，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的水膜能使b的面积最小。D正确。
D
3. 下列说法中，正确的是(　　)
甲　薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域
乙
丙　液体表面分子分布示意图
丁
A. 图甲现象说明薄板材料一定是非晶体
B. 图乙中液体和管壁间的相互作用比液体分子之间的相互作用强
C. 图丙中液体表面层分子间作用力表现为斥力
D. 图丁中农民用拖拉机耕地是利用毛细现象让地下水更好地上升到地面
B
【解析】 图甲中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，A错误；图乙中液体出现浸润现象，浸润现象是液体和管壁间的相互作用比液体分子之间的相互作用强导致的，B正确；图丙中液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间作用力表现为引力，C错误；农民用拖拉机耕地是为了破坏土壤中的毛细管，防止地下水因毛细现象上升到地面而蒸发，D错误。
甲　薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域
乙
丙　液体表面分子分布示意图
丁
4. 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。