高中物理选修3-3人教版9.2液体 （共22张PPT）

(共22张PPT)
第九章
固体、液体和物态变化
高中物理选修3－3
第二节
液体
一.液体的微观结构
1、液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体—样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。
2、
液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。
3、液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。因此，有时把非晶体看作是过冷液体，而固体往往只专指晶体。
二.液体的表面张力
为什么叶面上的露珠，小水银滴，总是球形的？为什么由滴管口缓慢流出的液体不是连续的液流而是连串的液滴？为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里？……
实验:
现象: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；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．
现象:刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形．
液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势．
为什么液体表面具有收缩的趋势呢？
液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫做表面层。
处于表面层的液体分子，一方面受到上方气体分子作用，另一方面又受到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强，所以，表面层分子排列比液体内部要稀疏些，分子间距离较液体内部也大一点。
在表面层里，分子间的距离大，分子间的相互作用表现为引力．
如果在液面上划一条分界线MN，把液面分为（1）和（2）两部分，那么，由于表面层中分子间的引力，液面（1）对液面（2）有引力F1的作用，液面（2）对液面（1）有引力F2的作用，F1和F2大小相等、方向相反．
像这种液面各部分间相互吸引的力，叫做表面张力．
液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．
在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小，所以草叶上的露珠，小水银滴等，都因表面张力使液面收缩而呈球形．
三.浸润和不浸润
放在洁净的玻璃板上的一滴水，会附着在玻璃板上形成薄层．把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来，玻璃表面会沾上一层水．这种现象叫做浸润。
放在洁净的玻璃板上的一滴水银，能够在玻璃板上滚来滚去，而不附着在上面．把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银．这种现象叫做不浸润。
对玻璃来说，水是浸润液体．
对玻璃来说，水银是不浸润液体．
把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃容器里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲．把不浸润液体装在容器里，例如把水银装在玻璃容器里，由于水银不浸润玻璃，器壁附近的液面向下弯曲．
浸润
不浸润
θ
θ
水
水银
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．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．
我们用的毛巾都是用能被水浸润的织物做成的．能够用墨水在纸上写字，是因为所用的纸被墨水浸润．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药水．各种游禽用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上，使羽毛不被水浸润．
观察浸润液体和不浸润液体在细管里发生的现象．
把几根内径不同的细玻璃管插入水中，可以看到管里的水面比容器里的水面高．管的内径越小，管里的水面越高．
如果把这些细玻璃管插入水银中，发生的现象正好相反，管里的水银面比容器里的水银面低．管的内径越小，管里的水银面越低．
浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。
能够发生毛细现象的管叫做毛细管。
四、毛细现象
毛巾吸汗，砖块吸水，粉笔吸墨水，都是常见的毛细现象．在纸张、棉花、毛巾、粉笔、木材、土壤、砖块等物体内部有许多细小的孔道，起着毛细管作用．
原来，浸润液体跟毛细管内壁接触时，引起液面的弯曲，使液面变大．而表面张力的收缩作用要使液面减小，于是管内液体随着上升，以减小液面．直到表面张力向上的拉引作用跟管内升高的液柱的重力达到平衡时，管内液体停止上升，稳定在一定的高度．
应用:土壤里有很多毛细管，地下的水分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，破坏这些土壤里的毛细管．相反，如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用滚子压紧土壤．
防止:在建筑房屋的时候，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，防止地下的水分沿着砸实的地基以及砖墙的毛细管上升，以使房屋保持干燥．
液晶态是介于固态和液态之间的中间态．
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，具有各向异性．人们把物质的这种状态叫做液晶态，把处于这种状态的物质叫做液晶．
组成晶体的物质微粒（分子，原子或离子）依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以液晶表现为各向异性，液体却表现分子排列无序性和流动性，液晶分子既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动，位置无序，因此也保持流动性。
五、液晶态
1.关于液体的表面张力的下列说法中正确的是（?
）
A、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0
B、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0
C、产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力
D、表面张力使液体的表面有收缩的趋势
分析与解：由分子运动论可知：在液体与空气接触面附近的液体分子，液面上方的空气分子对它们的作用极其微弱，所以它们基本上只受到液体内部分子的作用，因而在液面处便形成一个特殊的薄层，称为表面层。在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r>r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势。
D
练习
2.下列现象中，由表面张力引起的现象是（?
）
A、酒精和水混合后体积减小
B、水银温度计中的水银柱的升或降
C、荷叶上的小水球呈球形
D、洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起
分析与解?
因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势，故选项C和D是正确的。酒精和水混合后体积减小，是由于分子间存在着空隙形成的。水银柱的升降是由于水银柱的热胀和冷缩造成的。
CD
3.分别画出细玻璃管中水银柱和水柱上下表面的形状。
4.液体和固体接触时，附着层表面具有缩小的趋势是因为：
A.附着层里液体分子比液体内部分子稀疏；
B.附着层里液体分子相互作用表现为引力；
C.附着层里液体分子相互作用表现为斥力；
D.固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子之间的引力强。
分析：首先从题设中看出液体对固体来说是不浸润的，而后再对附着层液体分子的作用进行研究。在出现不浸润现象时，在附着层里出现了眼表面张力相似的收缩力，即引力。并且附着层里分子的分布，虽比起表面层要密一些，但比起液内还是要稀疏，所以附着层分子受引力比液内分子受引力要大些。
AB
5.砖铺的地面为什么容易返潮？
要想把凝在衣料上面的蜡或油脂去掉，只要把两层吸墨纸分别放在这部分衣料的上面和下面，然后用熨斗来熨就可以了．为什么这样做可以去掉衣料上的蜡或油脂？
(因为土壤和砖块里都有许多细小孔道，这些细小孔道起着毛细管的作用，土壤中的水可以通过这些毛细管上升到地面上来，所以容易返潮．)
(放在衣料上、下的吸墨纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用．当蜡或油脂受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被吸墨纸吸掉。)
6.关于液晶下列说法正确的是（
）
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，但不稳定
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
B
7.液晶只存在于一定的温度范围以内，温度低于这个温度范围的下限，液晶失去液体的流动性成为_________；温度高于它的上限，液体变为各向同性的________。
(普通晶体，透明液体)
液晶在外加电压的影响下并不发光，而是由于液晶通电时，排列变得有序，使光线容易通过。