2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件：2.5液体14张PPT

5　液体
1.通过实验,观察液体的表面张力现象。
2.知道生活中的液体表面张力现象,知道液体表面张力形成的原因。
3.理解浸润和不浸润的概念及相关现象,了解毛细现象并用分子动理论解释。
4.知道什么是液晶,了解液晶的特性及应用。
1.表面层
(1)概念:液体表面有一层跟气体接触的①　薄层????,叫作表面层。
(2)在液体内部,分子间平均距离r略②　小于????r0,分子间的作用力表现为斥力;在表面层,分子比较稀疏,分子间距离r略③　大于????r0,分子间的作用力表现为④　引力????。
2.表面张力
(1)概念:在液体表面任意画一条直线,把液体表面分为两部分,直线两侧的液体之间
存在着一对与直线⑤　垂直????、大小相等、方向相反的作用力。这种力在液体
表面层内的各个方向上都存在,使液体表面⑥　绷紧????,叫作液体的表面张力。
(2)方向:液体的表面张力的方向总是跟液面⑦　相切????,且与分界面⑧　垂直????。
(3)作用效果:液体的表面张力具有使液体表面⑨　收缩????的趋势。
1 | 液体的表面张力
1.浸润和不浸润
(1)浸润:一种液体会润湿某种固体并⑩　附着????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?　不会附着????在这种固体的表面,这
种现象叫作不浸润。
(3)产生原因:当液体和与之接触的固体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,液体则不浸润固体。
(4)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系。例如,水银
不浸润玻璃,但浸润铅。如果把水银滴到干净的铅板上,水银就会附着在铅板上,很
难擦去。
2 | 浸润和不浸润
2.毛细现象
(1)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,称为毛细现象。
(2)实验和理论分析都表明,对于一定的液体和一定材质的管壁,毛细管内外液面的
高度差与毛细管的内径有关,毛细管的内径越小,高度差越?　大????。
1.液晶的微观特点:构成液晶的分子为有机分子,大多为?　棒????状,其棒长多为棒
直径的5倍以上,由于这种长棒状的分子结构,使得分子集合体在没有外界干扰的情
况下趋向分子相互?　平行????排列。
2.液晶的状态三变化
(1)在低温时,液晶会凝固成?　结晶态????,不仅分子的取向是有序的,而且分子重心
的位置也是有序的。
(2)当温度升高时,晶体中分子的热运动增强,使分子重心位置的有序性消失,转为?
　液晶态????。
(3)当温度进一步升高时,分子取向有序性也消失,完全进入无序的状态,变成
?　液态????。
3 | 液晶
3.液晶的特点
(1)液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。
(2)液晶态既具有液体的?　流动性????,又在一定程度上具有?　晶体????分子的规
则排列的性质。
(3)有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态;另一些物质,在适当的溶剂中溶解
时,在一定的浓度范围具有液晶态。
(4)分子取向排列的液晶具有?　光学????各向异性,具体地说,沿分子长轴方向上的
?　折射率????不同于沿短轴的。
4.液晶的应用
除用作显示设备外,液晶的研究在生命科学中也有应用。
1.有些昆虫可以在水面上自由走动是液体表面张力的缘故。?(　√　)
2.毛细管插入水中,管的内径越大,管内水面上升的越高。?(?????　)
3.毛细现象是浸润或不浸润的实例。?(　√　)
4.液体在尽可能收缩它们的表面积。?(　√　)
提示:液体的表面张力具有使液体表面收缩的趋势。
5.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些。?(?????　)
提示:液体内部分子分布要比液体表面层的分子分布紧密些。
6.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,表面层分子间的作用力表
现为引力。?(　√　)
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ?” 。
7.如果固体分子对液体分子的引力较弱,就会形成浸润现象。?(?????　)
提示:如果固体分子对液体分子的引力较弱,就会形成不浸润现象。
8.一种液体可能浸润某种固体,也可能不浸润另一种固体。?(　√　)
提示:浸润和不浸润与物体的性质有关,一种液体可能浸润某种固体,也可能不浸润
另一种固体。
9.液晶在任何条件下,都表现出各向异性。?(?????　)
提示:液晶在一定条件下,才表现出各向异性。
| 对液体表面张力的理解
情境????在日常生活中,有许多有趣的液体表面现象,例如,叶面上的水珠,浮在水面上
的硬币等。这些现象都与液体表面的微观结构有关。
问题
1.观察液体表面的微观结构图片,液体表面层内分子间的距离比液体内部分子间的
距离是大还是小?
提示:液体表面层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离。
2.在液体表面层,分子间的作用力表现为引力还是斥力?
提示:在液体表面层,分子间的作用力表现为引力。
3.叶面上的水珠呈球形,你能解释这是为什么吗?
提示: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。
过程
①把一条细棉线的两端分别系在铁丝环的两侧,
并使棉线处于略为松弛的状态;
②然后将铁丝环浸入肥皂液里,再拿出来时环上
就留下了一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线
仍是松弛的;
③用烧热的针刺破棉线一侧的薄膜,观察薄膜和
棉线发生的变化
现象
①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;
②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
观察肥皂膜和棉线的变化
(1)实验1
(2)实验2
过程
①把一个棉线圈系在铁丝环上,使环上布满肥皂
液的薄膜,这时膜上的棉线圈仍是松弛的;
②用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,观察棉线圈
外的薄膜和棉线圈发生的变化
现象
刺破棉线圈里的薄膜后,棉线圈外的薄膜就会收
缩,使棉线圈张紧成圆形
　　(3)实验结论
观察结果表明,用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜后,另一半肥皂膜就会立即收缩
使松弛的棉线绷紧,并且始终向着肥皂膜一侧收缩,液体的表面具有收缩趋势。
液体表面张力的形成
(1)分子分布特点
液体表面层分子分布比内部稀疏,即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距
离大。
(2)分子间的作用力的特点
在液体内部,分子间的作用力表现为斥力;在表面层,分子比较稀疏,分子间的作用力
表现为引力。
(3)表面特性
如果在液体表面任意画一条直线MN,线两侧的液体之间的作用力是引力,它使液体
表面绷紧,所以叫作液体的表面张力。
(4)表面张力的方向
表面张力的方向与液面相切,垂直于液面上的分界线,如图所示。
表面张力的作用
表面张力具有使液体表面收缩的趋势,使液体的表面积趋于最小,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,滴在洁净玻璃上的水银滴呈球形。(由于受重力的影响,
往往呈扁球形,在失重条件下才呈球形)