2017_2018學(xué)年高中物理固體液體和氣體第四節(jié)液體的性質(zhì)液晶第五節(jié)液體的表面張力教學(xué)案粵教版.docx

第四節(jié)液體的性質(zhì)液晶第五節(jié)液體的表面張力目標(biāo)定位 1.知道液體的性質(zhì).2.了解液晶的特點(diǎn)及其應(yīng)用.3.知道液體的表面張力，并能解釋液體表面張力產(chǎn)生的原因一、液體的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)探究液體像氣體一樣沒(méi)有固定的形狀，具有流動(dòng)性，而又像固體一樣具有一定的體積，不易被壓縮，液體的這些特點(diǎn)是由什么決定的？答案液體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)知識(shí)梳理1液體分子的排列更接近于固體，液體中的分子是密集排列在一起的，因而液體具有一定的體積，不易被壓縮2液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則的排列，這種小區(qū)域雜亂無(wú)章的分布，使液體在宏觀(guān)上呈現(xiàn)出各向同性3液體分子間的距離小，相互作用力很大，液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類(lèi)似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動(dòng)，但液體分子沒(méi)有長(zhǎng)期固定的平衡位置，在一個(gè)平衡位置附近振動(dòng)一小段時(shí)間以后，又轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平衡位置附近振動(dòng)，這就是液體具有流動(dòng)性的原因4由于分子在液體內(nèi)部移動(dòng)比在固體中容易得多，所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快二、液晶導(dǎo)學(xué)探究液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色，從最初的電子手表到如今的筆記本電腦、液晶電視、可視電話(huà)、，液晶一步步地深入到我們生活的方方面面什么是液晶呢？它是液體嗎？答案在力學(xué)性質(zhì)上像液體一樣具有流動(dòng)性、連續(xù)性，而其光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)與晶體的某些性質(zhì)相似，具有各向異性液晶不是液體知識(shí)梳理1液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體相同，即具有流動(dòng)性、連續(xù)性2液晶在光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)方面與晶體相同，即具有各向異性3液晶的用途：液晶顯示、液晶測(cè)溫三、液體的表面張力導(dǎo)學(xué)探究(1)把一根棉線(xiàn)的兩端系在鐵絲環(huán)上，不要讓棉線(xiàn)過(guò)緊，要使它處于略為松馳的狀態(tài)然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，再拿出來(lái)時(shí)環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜這時(shí)薄膜上的棉線(xiàn)仍是松馳的(如圖1甲所示)用燒熱的針刺破棉線(xiàn)某一側(cè)的薄膜，觀(guān)察薄膜和棉線(xiàn)發(fā)生的變化甲乙 丙圖1(2)把一個(gè)棉線(xiàn)圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿(mǎn)肥皂液的薄膜，這時(shí)膜上的棉線(xiàn)圈仍是松馳的(如圖2甲所示)圖2用燒熱的針刺破棉線(xiàn)圈里的薄膜，觀(guān)察棉線(xiàn)圈外的薄膜和棉線(xiàn)圈發(fā)生的變化以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？答案液體之間存在相互作用力，液體表面存在表面張力知識(shí)梳理1表面層的特點(diǎn)(1)表面層的厚度是分子力的有效作用距離，數(shù)量級(jí)為109 m.(2)表面層內(nèi)的分子受到其他分子的作用力的合力垂直液面指向液內(nèi)(3)分子在表面層比在液體內(nèi)具有的勢(shì)能大2表面張力的形成原因：液體表面增大時(shí)，表面層的勢(shì)能就要增大，反之則要減少因?yàn)閯?shì)能總是有減少的傾向，因此液體表面就有收縮的趨勢(shì)，好像張緊的彈性薄膜一樣.一、液體的性質(zhì)例1關(guān)于液體和固體，以下說(shuō)法不正確的是()A液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強(qiáng)B液體分子同固體分子一樣，也是密集在一起的C液體分子的熱運(yùn)動(dòng)沒(méi)有長(zhǎng)期固定的平衡位置D液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快答案A解析液體具有一定的體積，是液體分子密集在一起的緣故，但液體分子間的相互作用不像固體分子間那樣強(qiáng)，所以B是正確的，A是錯(cuò)誤的；液體具有流動(dòng)性的原因是液體分子熱運(yùn)動(dòng)的平衡位置不固定，液體分子可以在液體中移動(dòng)也正是因?yàn)橐后w分子在液體里移動(dòng)比固體容易，所以其擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快，C、D都是正確的二、液晶例2(多選)關(guān)于液晶分子的排列，下列說(shuō)法正確的是()A液晶分子在特定方向排列整齊B液晶分子的排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化C液晶分子的排列整齊且穩(wěn)定D液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定答案AB解析液晶分子在特定方向上排列比較整齊，故選項(xiàng)A正確；液晶分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；液晶的物理性質(zhì)不穩(wěn)定，例如：有一種液晶，在外加電壓的影響下，會(huì)由透明狀態(tài)變成渾濁狀態(tài)，去掉電壓，又恢復(fù)透明狀態(tài)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤三、液體的表面張力例3(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是()A表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力B液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的勢(shì)能C不論是水還是水銀，表面張力都會(huì)使表面收縮D表面張力的方向與液面垂直答案BC解析在液體內(nèi)，分子間的引力基本等于斥力，即rr0，分子勢(shì)能最小，在表面層rr0，分子力表現(xiàn)為引力，表面張力的作用使液面具有收縮的趨勢(shì)，其方向沿液面的切線(xiàn)方向與分界線(xiàn)垂直，且分子勢(shì)能比液體內(nèi)部的分子勢(shì)能大，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤例4如圖3所示，先把一個(gè)棉線(xiàn)圈拴在鐵絲環(huán)上，再把鐵絲環(huán)在肥皂液里浸一下，使鐵絲環(huán)上布滿(mǎn)肥皂液薄膜如果用熱針刺破棉線(xiàn)圈里那部分薄膜，則棉線(xiàn)圈將成為圓形，主要原因是()圖3A液體表面層分子間的斥力作用B液體表面受重力作用C液體表面的張力作用D棉線(xiàn)圈的張力作用答案C解析由于液體表面層內(nèi)分子間距離比較大，液體表面張力使得液體表面具有收縮的趨勢(shì)，故松弛的棉線(xiàn)圈變?yōu)閳A形，C正確液體1(液體的性質(zhì))(多選)以下關(guān)于液體的說(shuō)法正確的是()A非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類(lèi)似，可以看成是黏性極大的液體B液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性C液體的密度總是小于固體的密度D所有的金屬在常溫下都是固體答案AB解析由液體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)知選項(xiàng)A、B正確；有些液體的密度大于固體的密度，例如汞的密度就大于鐵、銅等固體的密度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬汞在常溫下就是液體，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤2(液晶)(多選)關(guān)于液晶的特點(diǎn)及應(yīng)用，以下說(shuō)法正確的是()A所有固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)，中間態(tài)液體稱(chēng)為液晶B利用液晶在溫度變化時(shí)由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計(jì)算器的顯示元件C有一種液晶，隨溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來(lái)探測(cè)溫度D液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定答案BC3(液體的表面張力)(多選)下列現(xiàn)象中，能說(shuō)明液體存在表面張力的有()A水黽可以停在水面上B葉面上的露珠呈球形C滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)D懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)答案AB解析由于表面張力的作用，水的表面層分子間表現(xiàn)為引力，使表面形成了彈性膜，使水黽可以停在水面上；由于表面張力的作用，使水表面層有收縮到表面積最小的趨勢(shì)，因此葉面上的露珠呈球形，A、B均正確滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)和懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，均說(shuō)明水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，與表面張力無(wú)關(guān)，所以C、D均錯(cuò)誤4(液體的表面張力)(多選)液體表面具有收縮趨勢(shì)的原因是()A液體可以流動(dòng)B液體表面層的分子勢(shì)能小于液體內(nèi)部分子勢(shì)能C液體表面層的分子勢(shì)能大于液體內(nèi)部分子勢(shì)能D液體表面層的分子勢(shì)能有減小的趨勢(shì)答案CD題組一液體的性質(zhì)1(多選)關(guān)于液體的特點(diǎn)，下列描述正確的是()A每一個(gè)液體分子都沒(méi)有固定的位置，液體分子的平衡位置時(shí)刻變動(dòng)B液體蒸發(fā)，是因?yàn)槟承﹦?dòng)能較大的分子克服其他分子的作用力的緣故C液體變成固體(凝固)時(shí)體積一定減小D液體跟其他固體一樣，也是熱脹冷縮的答案AB解析液體易流動(dòng)，是因?yàn)橐后w分子沒(méi)有固定的平衡位置；液體蒸發(fā)，是由于那些動(dòng)能較大的分子掙脫其他分子的作用力而成為自由分子，故A、B正確；以水為反例可以說(shuō)明C、D不正確2關(guān)于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ()A較長(zhǎng)時(shí)間在平衡位置附近的振動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間平衡位置的遷移B較長(zhǎng)時(shí)間在平衡位置附近的振動(dòng)和短時(shí)間平衡位置的遷移C短時(shí)間在平衡位置附近的振動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間平衡位置的遷移D像布朗顆粒一樣，運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，但永不停息答案B解析液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要是較長(zhǎng)時(shí)間在平衡位置附近的微小振動(dòng)，但其平衡位置短時(shí)間內(nèi)會(huì)移動(dòng)到另一位置題組二液晶3下列說(shuō)法正確的是()A液晶的結(jié)構(gòu)與晶體的結(jié)構(gòu)相同B液晶的結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)相同C液晶的結(jié)構(gòu)與非晶體的結(jié)構(gòu)相同D液晶在某些性質(zhì)上與晶體相同，在某些性質(zhì)上又與液體相同答案D解析液晶的結(jié)構(gòu)既不同于晶體的結(jié)構(gòu)，也不同于液體的結(jié)構(gòu)和非晶體的結(jié)構(gòu)，故A、B、C錯(cuò)誤液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體相同，具有流動(dòng)性、連續(xù)性，可以形成液滴在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面又具有明顯的各向異性，因而又具有晶體的某些性質(zhì)，所以D正確4(多選)關(guān)于液晶，下列說(shuō)法中正確的有()A液晶是一種晶體B液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性C液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化答案CD解析液晶的微觀(guān)結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的；外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)；溫度、壓力、外加電壓等因素變化時(shí)，都會(huì)改變液晶的光學(xué)性質(zhì)5下列關(guān)于液晶的說(shuō)法中正確的是()A液晶是液體和晶體的混合物B液晶分子在特定方向排列比較整齊C電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶答案B解析液晶是某些特殊的有機(jī)化學(xué)物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上分子排列雜亂液晶本身不能發(fā)光，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)B正確題組三液體的表面張力6處在液體表面層中的分子與液體內(nèi)部的分子相比有()A較小的勢(shì)能 B較大的勢(shì)能C相同的勢(shì)能 D較大的動(dòng)能答案B7下列現(xiàn)象中，不是由于液體的表面張力造成的是()A船浮于水面上B硬幣或鋼針浮于水面上C綢布傘有縫隙但不漏雨水D鋒利的玻璃片，用酒精燈燒一定時(shí)間后變鈍了答案A解析A項(xiàng)中船浮于水面上是浮力造成的，故選A.8.如圖1所示，金屬框上陰影部分表示液體肥皂膜，它被棉線(xiàn)分割成a、b兩部分，若將液體肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線(xiàn)的形狀是下圖中的哪一個(gè)()圖1答案D解析肥皂膜被刺破時(shí)，作用在棉線(xiàn)兩側(cè)的表面張力互相平衡，棉線(xiàn)可以有任意形狀，當(dāng)把a(bǔ)部分液膜刺破后，在b部分液膜表面張力的作用下，棉線(xiàn)將被繃緊因液體表面有收縮到面積最小的趨勢(shì)，而在同周長(zhǎng)的幾何圖形中，圓面積最小，所以棉線(xiàn)被拉成凹的圓弧形狀，正確選項(xiàng)為D.題組四綜合應(yīng)用9在天平的左盤(pán)掛一根鐵絲，右盤(pán)放一砝碼，且鐵絲浸于液體中，此時(shí)天平平衡，如圖2所示現(xiàn)將左端液體下移，使鐵絲剛剛露出液面，則()圖2A天平仍然平衡B由于鐵絲離開(kāi)液面沾上液體，重量增加而使天平平衡被破壞，左端下降C由于鐵絲剛離開(kāi)液面時(shí)，和液面間生成一層液膜，此液膜的表面張力使天平左端下降D以上說(shuō)法都不對(duì)答案C解析由于鐵絲剛離開(kāi)液面時(shí)，和液面間形成一層液膜，此液膜的表面張力使鐵絲受到向下的作用力，所以天平左端下降10在培養(yǎng)皿內(nèi)注入清水，讓兩根細(xì)木桿相互平行地漂浮在水面上，然后在細(xì)木桿之間輕輕地滴幾滴酒精，細(xì)木桿會(huì)“自動(dòng)”散開(kāi)請(qǐng)你解釋這一現(xiàn)象答案漂浮在水面上的細(xì)木桿，原來(lái)兩邊受到大小相等、方向相反的表面張力作用而處于平衡狀態(tài)，滴入酒精后，細(xì)木桿之間液體的表面張力減小，使得內(nèi)側(cè)的