第2节
液体
课堂巩固达标
1．(2020·江苏省徐州市高二月考)下列叙述中正确的是( A )
A．因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
B．用粉笔吸干纸上的墨汁，不能用来说明毛细现象
C．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
D．液体表面张力总是垂直于液体表面，使液体表面积趋于最小
解析：与气体接触的液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，即存在表面张力，故A正确；因为粉笔疏松多孔，所以粉笔吸干纸上的墨汁是利用了毛细现象，故B错误；浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，故C错误；表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直，故D错误。
2．(2020·河北省邢台市高二下学期检测)如图甲所示，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，棉线的形状是图乙中的( D )
解析：肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。正确选项为D。
3．(2020·江苏省苏州五中高二下学期期中)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是( B )
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
解析：甲图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，合力为零，故A错误；乙图中，氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百分比较多，所以T2温度较高，故B正确；由丙图可以看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶体或者非晶体，故C错误；丁图中，昆虫水黾能在水面上不陷入水中，是因为液体表面张力的缘故，故D错误。
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-(共34张PPT)
第九章
固体、液体和物态变化
第二节 液体
【素养目标定位】
※
了解液体的微观结构
※
知道生活中的表面张力现象
※
知道生活中的浸润和不浸润现象，了解毛细现象
※
了解液晶的特性及应用
【素养思维脉络】
课前预习反馈
知识点
1
1．液体的宏观性质
液体的性质介于气体和固体之间。
2．特点
(1)与固体一样具有一定的体积，不易________。
(2)像气体一样没有固定的形状，具有__________。
(3)液体表现出各向______性。
(4)液体扩散比固体扩散______。
液体的微观结构
压缩
流动性
同
快
知识点
2
1．表面层
(1)液体跟________接触表面存在一个薄层叫作表面层。
(2)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______力。
2．表面张力
(1)液面各部分间相互________的力叫作表面张力。
(2)表面张力是表面层内分子力作用的结果。表面张力使液体表面具有________趋势，使液体表面积趋于________。
液体的表面张力
气体
稀疏
大一些
引
吸引
收缩
最小
知识点
3
1．定义
一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作________；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作__________。
2．附着层
当液体与________接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。
浸润和不浸润
浸润
不浸润
固体
知识点
4
1．定义
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，称为毛细现象。
2．毛细管内外液面的高度差与毛细管内径的关系
毛细管内径________，高度差越大。
毛细现象
上升
下降
越小
知识点
5
1．液晶的定义
有些化合物像液体一样具有__________，而其光学性质与某些________相似，具有各向______性，处于这种状态的化合物叫作液晶。
2．液晶的用途
液晶可用作________元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用。
液晶
流动性
晶体
异
显示
『判一判』
(1)表面张力是分子力的宏观表现。
( )
(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。
( )
(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于有液体表面张力的缘故。
( )
(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。
( )
(5)液晶的各种物质性质均表现为各向异性。
( )
(6)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。
( )
√
×
√
×
×
×
辨析思考
『选一选』
(多选)下面说法正确的是( )
A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——不浸润现象
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力
C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
解析：A是不浸润现象，B是表面张力，C是毛细现象，D是不浸润现象。
AB
『想一想』
农民往往利用翻松地表土壤来保存土壤中的水分，你知道为什么吗？
答案：把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，从而阻止了水分上升到地面而被蒸发掉。
课内互动探究
液体的微观结构及表面张力
探究
一
思考讨论
1
如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况。
请结合图片思考：液体表面层内的分子距离和分子力各有什么特点？
提示：液体表面层内分子间距大于液体内部分子间距；分子力表现为引力。
归纳总结
1．液体的微观结构与宏观特性
液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动主要表现为平衡位置附近做微小的振动，所以液体具有一定的体积，但液体分子只在很小的区域内有规则地排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成。所以液体具有流动性，液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着。无一定的形状，分子的移动比固定容易，所以扩散比固体要快。
2.对液体表面张力的理解
(1)液体表面张力的形成
②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：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，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。
(2)表面张力及其作用
①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表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。
③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。在体积相同的情况下，球形的表面积最小。
特别提醒
表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后r典例
1
典例剖析
(多选)以下说法正确的是( )
A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用
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．喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
解题指导：表面张力使液体表面层像张紧的弹性膜，所以对小昆虫有弹力，使液滴呈球形。另外要明确表面张力与浮力的区别。
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，其腿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，因此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A正确，C错；小木块浮于水面上时，木块下部实际上已经陷入水中受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，B错；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又处于失重状态，因而形成球状水珠，故D正确。
对点训练
1．(多选)(2020·广东佛山市顺德区校级期中)关于液体表面张力，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
答案：BD
解析：甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，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。
对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析
探究
二
思考讨论
2
日常生活中，如果你认真观察的话，会发现水中游禽会不时的用嘴抹擦身上羽毛(如图所示)你知道为什么吗？
提示：游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。
归纳总结
1．附着层内分子受力情况
液体和固体接触时，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吸引力时，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。具有扩展的趋势，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吸引力时，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。
4．毛细现象
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升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。
特别提醒
同一种固体，对有些液体浸润，对有些液体不浸润，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，但能浸润锌。
典例剖析
(多选)以下各种说法中正确的有( )
A．因为水银滴在玻璃上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
B．由于大气压作用，液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象
C．在人造卫星中，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的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
典例
2
CD
解题指导：液体和固体接触时，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。浸润与不浸润是两者合力的表现。
解析：水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错；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，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，D对；毛细现象是由于液体浸润固体(细管)引起液体上升及不浸润固体引起的液体下降的现象，不是大气压作用，B错。
对点训练
2．(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插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是( )
解析：浸润液体在细管中上升或不浸润体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，AD对，BC错。
AD
核心素养提升
浮力的实质是物体的下表面与上表面所受的压力之差。表面张力的实质是液体表面层内各部分之间的相互吸引力，是分子力的宏观体现。需要注意的是，表面张力作用于液体的表面层里，并不是作用于液面上的物体上。昆虫与极细的针漂浮于水面上是表面张力在起作用，表面张力使水面上形成一个膜(表面层)，正是这个膜托住了昆虫与细针，即膜对它们的支持力与其重力平衡。
正确区分表面张力、液面弹力及浮力
我们有时会发现，有些硬币可以浮在水面上，这是因为( )
A．硬币所受的重力与表面张力和浮力的合力平衡
B．硬币所受的重力与浮力平衡
C．硬币所受的重力与表面张力平衡
D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对硬币产生一个向上的支持力，硬币所受的重力与支持力平衡
案
例
D
解析：这一现象是表面张力作用的结果。由于硬币密度大于水的密度，硬币放入水中易下沉，而硬币表面由于经常和手接触，有一层油膜，这一层油膜使硬币与水不浸润。将硬币轻轻放在平静的水面时，表面张力使水面收缩形成一个膜，正是这个膜托住了硬币，即膜对硬币的支持力与硬币所受的重力平衡。故D正确。第2节
液体
(时间：30分钟 总分：50分)
一、选择题(1～4题为单选题，5～7题为多选题)
1．关于液体和固体，以下说法错误的是( A )
A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强
B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的
C．液体分子的振动没有固定的平衡位置
D．液体的扩散速度比固体的扩散速度快
解析：液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子那样强，所以选项A错误，B正确；液体具有流动性的原因是液体分子振动的平衡位置不固定，所以选项C正确；因为液体分子在液体中移动比在固体中容易，所以液体的扩散速度比固体的扩散速度快，选项D正确。
2．在水中浸入两个同样细的毛细管，一个是直的，另一个是弯的，如图，水在直管中上升的高度比在弯管中的最高点还要高，那么弯管中的水将( B )
A．会不断地流出
B．不会流出
C．不一定会流出
D．无法判断会不会流出
解析：水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出，故选项B正确。
3．(2020·莒县第二中学高二月考)关于液晶的下列说法中正确的是( B )
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：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，某些方向上杂乱。液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错误，选项B正确。
4．(2020·河北省张家口市一中高二上学期期中)关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( D )
A．液体表面层内的分子分布比液体内部要密
B．液体表面层内分子间的斥力大于引力
C．表面张力就其本质而言，就是万有引力
D．表面张力的方向与液面相切，与分界线垂直
解析：液体表面层分子分布比液体内部稀疏，则分子引力大于分子斥力，分子间相互作用表现为引力，故A、B错误；表面张力就其本质而言是分子力，不是万有引力，选项C错误；表面张力的方向与液面相切，与分界线垂直，选项D正确。
5．在如图所示情况中，属于浸润现象的是( BC )
解析：液体附着在固体表面上的现象，叫浸润现象，故选BC。
6．下列现象中，哪些是利用了毛细现象( AC )
A．用粉笔吸干纸上的墨汁
B．建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸
C．用棉线作酒精灯的灯芯
D．想保存地下的水分，把地面的土壤锄松
解析：粉笔和棉线内部有许多细小的孔道，起着毛细管的作用，所以选项A、C正确；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，故选项B错误；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，故选项D错误。
7．(2020·陕西省运城市风陵渡中学高二下学期段考)科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验。把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属融化成液体，然后在融化的金属中冲进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法正确的是( BD )
A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力
B．在失重条件下充入金属液体内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的结果
C．在金属冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增加
D．泡沫金属物理性质各向异性，说明它是非晶体
解析：失重条件下液态金属呈现球状是由于液体的表面张力，A错；B项所述内容正确；在金属冷凝过程中，气泡收缩变小，温度降低，内能减小，C错；泡沫金属物理性质各向异性，说明它是晶体，D正确。
二、非选择题
8．如果要保存地下的水分或想把地下的水分引上来，分别应当采取怎样的措施？用怎样的毛巾才能更好地吸汗？建
造房屋时，为什么要在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚布？
答案：若要保存地下水分，应及时切断地表的毛细管，例如锄地，若想把地下的水引上来则多植毛细管；用在水中能浸润的毛巾能更好地吸汗；建房屋时，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚布是为了切断毛细管，油毡和涂沥青的厚布在水中都不浸润。
9．如图所示，在培养皿内注入清水，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。请你解释这一现象。
答案：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而处于平衡状态。滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的小，细木杆就散开了。
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