XX省專用學年高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第節(jié)固體液體講義含解析新人教選修

XX省專用學年高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第節(jié)固體液體講義含分析新人教版選修XX省專用學年高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第節(jié)固體液體講義含分析新人教版選修PAGEXX省專用學年高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第節(jié)固體液體講義含分析新人教版選修第1、2節(jié)固體液體1.沿各個方向的物理性質(zhì)不同樣的現(xiàn)象叫各向異性，沿各個方向的物理性質(zhì)都同樣的，叫各向同性，單晶體是各向異性的，多晶體、非晶體是各向同性的。2．液體的微觀構(gòu)造：分子之間距離很小，分子間作使勁比固體分子間作使勁小。3．表面張力：因為液體表面層分子間比較罕見，分子間的作使勁表現(xiàn)為相互吸引力，使液體表面繃緊。4．一種液體濕潤并附著在固體表面上的現(xiàn)象叫浸潤；一種液體不會濕潤某種固體，也不會附著在這類固體表面上的現(xiàn)象叫不浸潤。5．浸潤液體在細管中上漲、不浸潤液體在細管中降落的現(xiàn)象叫毛細現(xiàn)象。6．液晶既擁有流動性，又擁有光學性質(zhì)的各向異性。一、晶體和非晶體1．固體分類固體可分為晶體、非晶體兩類。2．晶體與非晶體的比較宏觀外形物理性質(zhì)晶體單晶體有天然規(guī)則的形狀(1)有確立的熔點(2)導熱、導電、光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性多晶體沒有確立的形狀(1)有確立的熔點(2)導熱、導電、光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性非晶體沒有確立的形狀(1)沒有確立的熔點(2)導電、導熱、光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性3．晶體的微觀構(gòu)造(1)規(guī)則性：單晶體的原子(分子、離子)都是依據(jù)各自的規(guī)則擺列，擁有空間上的周期性。(2)變化或轉(zhuǎn)變：在不同樣條件下，同種物質(zhì)的微粒依據(jù)不同樣規(guī)則在空間擺列，可以生成不同樣的晶體，比方石墨和金剛石。有些晶體在必然條件下可以轉(zhuǎn)變成非晶體，比方天然水晶融化后再凝結(jié)成石英玻璃。二、液體的微觀構(gòu)造及表面張力1．液體的微觀構(gòu)造(1)分子距離：液體分子之間的距離比氣體分子間距小得多，比固體分子之間距離略大。(2)流動性：液體沒有固定的形狀，并且液體可以流動。(3)分子力：液體分子間的作使勁比固體分子間的作使勁要小。2．液體的表面張力(1)表面層：液體與氣體接觸的表面形成的薄層。(2)表面張力：使液體的表面繃緊的力或說促進液體表面縮短的力。三、浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細現(xiàn)象1．浸潤：一種液意會濕潤某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象。2．不浸潤：一種液體不會濕潤某種固體也不會附著在這類固體表面上的現(xiàn)象。3．毛細現(xiàn)象：浸潤液體在細管中上漲的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細管中降落的現(xiàn)象。4．毛細管內(nèi)外液面的高度差與毛細管的內(nèi)徑相關，毛細管內(nèi)徑越小，高度差越大。四、液晶1．液晶的物理性質(zhì)(1)液晶擁有液體的流動性。(2)液晶擁有晶體的光學各向異性。2．液晶分子的微觀構(gòu)造從某個方向分子擺列齊整有規(guī)則，從另一方向分子擺列紛雜無章。3．液晶的用途液晶可以用作顯示元件，在生物醫(yī)學、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應用。1．自主思慮——判一判(1)鐵塊沒有規(guī)則的幾何形狀，因此是非晶體。(×)(2)擁有各向同性的固體必然是非晶體。(×)(3)單晶體的各樣物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性。(×)(4)液體的表面張力與液面垂直。(×)(5)毛細現(xiàn)象是浸潤或不浸潤現(xiàn)象的實例。(√)(6)液晶遇到外界影響時，物理性質(zhì)會發(fā)生顯然的變化。(√)2．合作研究——議一議(1)雨傘的傘面上有好多細小的孔，為何下雨時，雨水不會從孔里漏下來？提示：因為雨水將紗線浸潤后，在紗絲孔隙中形成水膜，水膜的表面張力使雨水不會漏下來。(2)要想把凝結(jié)在衣料上的蠟去掉，可以把兩層棉紙分別放在蠟跡的上邊和下邊，此后用熱熨斗在棉紙上往返熨燙。為何這樣做可以去掉衣料上的蠟？提示：放在衣料上、下邊的棉紙內(nèi)有好多細小的孔起著毛細管的作用，當蠟或油脂受熱融化成液體后，因為毛細現(xiàn)象，它們就會被棉紙吸掉。(3)液晶電視已經(jīng)走進平常百姓家，液晶顯示器是怎樣顯示各樣顏色的呢？提示：在液晶中浸透少很多色性染料，當液晶中電場強度不同樣時，它對不同樣顏色的光汲取強度不同樣樣，從而顯示出各樣顏色。對晶體和非晶體的理解1．單晶體、多晶體及非晶體的差別與聯(lián)系(1)差別(2)聯(lián)系：在必然條件下，晶體可以變成非晶體，非晶體也可以變成晶體。2．對單晶體各向異性的理解(1)各向異性的表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，單晶體擁有各向異性，而非晶體及多晶體則是各向同性的。平常所說的物理性質(zhì)包含彈性、硬度、導熱性能、導電性能、光的折射性能等。單晶體的各向異性是指單晶體在不同樣方向上物理性質(zhì)不同樣，也就是沿不同樣方向去測試單晶體的物理性能時丈量結(jié)果不同樣。(2)各向異性的微觀解說以以下圖為在一個平面上晶體物質(zhì)微粒的擺列狀況。從圖中可以看出，在沿不同樣方向所畫的等長直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)量不同樣，直線AB上物質(zhì)微粒好多，直線AD上較少，直線AC上更少，正因為在不同樣方向上物質(zhì)微粒的擺列狀況不同樣，才惹起單晶體的不同樣方向上物理性質(zhì)的不同樣。3．對晶體擁有確立熔點的解說給晶體加熱到必然溫度時，一部分微粒有足夠的動能，戰(zhàn)勝微粒間作使勁，走開均衡地點，使規(guī)則的擺列被損壞，晶體開始融化，融化時晶體汲取的熱量所適用來損壞規(guī)則的擺列，溫度不發(fā)生變化。1．[多項選擇]在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，由燒熱的針接觸其上一點，蠟融化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在融化過程中溫度隨加熱時間變化的關系如圖丁所示，則()A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、丙為晶體，乙是非晶體C．甲、丙為非晶體，乙是晶體D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體分析：選BD由圖甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向異性。由圖丁可知，甲、丙有確立熔點，乙無確立熔點，因此甲、丙為晶體，乙為非晶體，此中甲為多晶體，丙為單晶體，故B、D正確。2．對于晶體和非晶體，以下說法中正確的選項是()A．可以依據(jù)各向同性或各向異性來鑒識晶體和非晶體B．一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強度同樣，則此薄片必然是非晶體C．一個固體球，假如沿其各條直徑方向的導電性不同樣，則該球必然是單晶體D．一塊晶體，若其各個方向的導熱性同樣，則必然是多晶體分析：選C多晶體和非晶體都顯示各向同性，只有單晶體顯示各向異性，因此A、B錯誤，C正確。單晶體擁有各向異性的特色，僅是指某些物理性質(zhì)，其實不是全部的物理性質(zhì)都是各向異性的，換言之，某一物理性質(zhì)顯示各向同性，其實不意味著該物質(zhì)必然不是單晶體，因此D錯。3．[多項選擇]以下表達中錯誤的選項是()A．晶體的各向異性是因為它的微粒按空間點陣擺列B．單晶體擁有規(guī)則的幾何外形是因為它的微粒按必然規(guī)律擺列C．非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確立的熔點D．石墨的硬度比金剛石的差好多，是因為它的微粒沒有按空間點陣散布分析：選CD晶體內(nèi)部微粒擺列的空間構(gòu)造決定著晶體的物理性質(zhì)能否同樣，也正是因為單晶體的微粒按必然規(guī)律擺列，使得它擁有規(guī)則的幾何形狀；非晶體沒有規(guī)則的外形和熔點；石墨與金剛石的硬度相差甚遠是因為它們內(nèi)部微粒的擺列構(gòu)造不同樣，石墨的層狀構(gòu)造決定了它的質(zhì)地嬌貴，而金剛石的網(wǎng)狀構(gòu)造決定了此中碳原子間的作使勁很強，因此金剛石有很大的硬度。液體的微觀構(gòu)造和表面張力1．液體的微觀構(gòu)造及特色液體的微觀結(jié)構(gòu)特色液體與固體比較分子距離稍大分子力較小分子熱運動強烈液體的性質(zhì)(1)與固體同樣擁有必然的體積，不易壓縮(2)像氣體同樣沒有固定的形狀，擁有流動性(3)液體表現(xiàn)出各向同性(4)液體擴散比固體擴散快2．對液體表面張力的理解定義液面各部分間相互吸引的力形成原由表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作使勁表現(xiàn)為引力表面特色表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面憂如一層繃緊的彈性薄膜方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界限見效表面張力使液體表面擁有縮短趨向，使液體表面積趨于最小，而在體積同樣的條件下，球形的表面積最小大小跟界限限的長度、液體的種類、溫度都相關系1．對于液體的微觀構(gòu)造，以下說法正確的選項是()A．液體分子間距離很大，相互作使勁很弱B．液體分子在紛雜無章地運動，無任何規(guī)律性C．液體分子在振動，但無確立的均衡地點D．液體分子擺列齊整，在確立的均衡地點周邊振動分析：選C液體很難壓縮，說明液體分子間距較小，故A錯誤；液體分子在永不暫停地做無規(guī)則熱運動，單個分子運動無規(guī)律，但大批分子運動表現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律，故B錯誤；液體分子在振動，因為流動性，無確立的均衡地點，故C正確，D錯誤。2．[多項選擇]對以下現(xiàn)象的成因解說正確的選項是()A．小昆蟲能在水面上自由來往而不墜入水中靠的是液體的表面張力作用B．小木塊可以浮于水面上是液體表面張力與其重力均衡的結(jié)果C．縫衣針浮在水面上不下沉是重力和水的浮力均衡的結(jié)果D．噴泉發(fā)射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果分析：選AD認真察看可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或前進過程中，其腳部地點比四周水面稍下陷，但仍在水面上而未墜入水中，就像踩在柔韌性特別好的膜上同樣，因此，這是液體的表面張力在起作用。浮在水面上的縫衣針與小昆蟲狀況同樣，故A正確，C錯誤。小木塊浮于水面上時，木塊的下部實質(zhì)上已經(jīng)墜入水中(排開一部分水)遇到水的浮力作用，是浮力與重力均衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，故B錯誤。噴泉噴到空中的水分別時，每一小部分的表面都有表面張力在起作用且水處于完滿失重狀態(tài)，因此形成球狀水珠(體積必然狀況下以球形表面積為最小，表面張力的作用使液體表面有縮短到最小面積的趨向)，故D正確。3．[多項選擇]人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的選項是()A．液晶的分子勢能與體積相關B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C．溫度高升，每個分子的動能都增大D．露水呈球狀是因為液體表面張力的作用分析：選AD液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特別物質(zhì)，其分子間的作使勁較強，在體積發(fā)生變化時需要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積相關，A正確。晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，B錯誤。溫度高升時，分子的均勻動能增大但不是每一個分子動能都增大，C錯誤。露水因為遇到表面張力的作用表面積有縮短到最小的趨向即呈球形，D正確。浸潤和不浸潤及毛細現(xiàn)象的分析1．附著層內(nèi)分子的受力狀況液體和固體接觸時，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還遇到固體分子的吸引。2．浸潤的成因當固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子茂盛，附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力，擁有擴展的趨向，這時表現(xiàn)為液體浸潤固體。3．不浸潤的成因當固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子罕見，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力，擁有縮短的趨向，這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體。4．毛細現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細管中上漲及不浸潤液體在細管中降落。(2)產(chǎn)生原由：毛細現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都相關系。以以下圖，甲是浸潤狀況，此時管內(nèi)液面呈凹形，因為水的表面張力作用，液意會遇到素來上的作使勁，因此管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤狀況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體遇到素來下的力，因此管內(nèi)液面比管外低。1.[多項選擇]同一種液體，滴在固體A的表面時，出現(xiàn)如圖甲所示的狀況；當把毛細管B插入這類液體時，液面又出現(xiàn)如圖乙所示的狀況，若A固體和B毛細管都很潔凈，則以下說法正確的選項是()A．固體A和B管可能是同種資料B．固體A和B管必然是不同樣種資料C．固體A的分子對液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對液體附著層內(nèi)的分子的引力小些D．液體對毛細管B有浸潤現(xiàn)象分析：選BCD由甲、乙兩圖可知：該液體對固體A不浸潤，對毛細管B浸潤，故A、B不是同種資料，A錯誤，B正確。依據(jù)對浸潤和不浸潤的微觀解說及宏觀表現(xiàn)，可知C、D正確。2．[多項選擇]以下說法中正確的選項是()A．因為水銀滴在玻璃板大將成橢球狀，因此說水銀是一種不浸潤液體B．液體對固體能否發(fā)生浸潤現(xiàn)象，是由液體和固體二者的性質(zhì)共同決定的C．在人造衛(wèi)星中，因為全部物體都處于完滿失重狀態(tài)，因此一個固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時，必然用蓋子蓋緊，不然容器中的液體必然會沿器壁流散D．當A液體和B固體接觸時，發(fā)生浸潤現(xiàn)象仍是發(fā)生不浸潤現(xiàn)象，重點取決于B固體分子對附著層A液體分子的吸引力比液體內(nèi)的分子對附著層分子吸引力大些仍是小些分析：選BCD水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其余固體，因此A錯，B正確。在處于完滿失重狀態(tài)的人造衛(wèi)星上，假如液體浸潤其器壁，液體和器壁的附著層就會擴大，沿著器壁流散，故必然蓋緊蓋子，C正確。D選項正確說了然發(fā)生浸潤和不浸潤現(xiàn)象的微觀原理。3．[多項選擇]把很細的玻璃管插入水中與水銀中，以以下圖，正確表示毛細現(xiàn)象的是()分析：選AC因為水能浸潤玻璃，因此A正確；水銀不浸潤玻璃，C正確；B、D選項中管內(nèi)、外的浸潤狀況不一致，因此是不可以能的。1．以下說法錯誤的選項是()A．晶體擁有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則擺列的B．有的物質(zhì)可以生成種類不同樣的幾種晶體，因為它們的物質(zhì)微?？梢孕纬刹煌瑯拥目臻g構(gòu)造C．凡各向同性的物質(zhì)必然是非晶體D．晶體的各向異性是由晶體的內(nèi)部構(gòu)造決定的分析：選C晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀構(gòu)造決定的，A、B、D正確；各向同性的物質(zhì)不用然是非晶體，多晶體也擁有這樣的性質(zhì)，C錯誤。2．[多項選擇]以下說法正確的選項是()A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是因為水表面存在表面張力的緣由B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在潔凈的玻璃板上卻不可以，這是因為油脂使水的表面張力增大的緣由C．在環(huán)繞地球遨游的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D．在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的高升，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質(zhì)相關E．當兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是因為水膜擁有表面張力的緣由分析：選ACD針浮在水面是表面張力的結(jié)果，A正確；水對油脂表面是不浸潤的因此呈水珠狀，水對玻璃是浸潤的，沒法形成水珠，B錯誤；宇宙飛船中的圓形水滴是表面張力的緣由，C正確；毛細現(xiàn)象中有的液面高升，有的液面降低，這與液體的種類和毛細管的資料相關，D正確；薄玻璃板間夾有水膜難以拉開是大氣壓強的緣由，E錯誤。3．玻璃燒杯中盛有少量水銀，在太空軌道上運轉(zhuǎn)的宇宙飛船內(nèi)，水銀在燒杯中表現(xiàn)的形狀是圖中的()分析：選D因為水銀不浸潤玻璃，因此在完滿失重的狀況下，其形狀只由表面張力決定，在表面張力作用下，水銀的表面要縮短至最小，因此最后水銀成球形，故D對。4．[多項選擇]對于液晶的以下說法正確的選項是()A．液晶態(tài)的存在只與溫度相關B．因為液晶在必然條件下發(fā)光，因此可以用來做顯示屏C．人體的某些組織中存在液晶構(gòu)造D．筆錄本電腦的彩色顯示器，是因為在液晶中摻入了少很多色性染料，液晶中電場強度不同樣時，它對不同樣色光的汲取強度不同樣樣，因此顯示出各樣顏色分析：選CD液晶態(tài)可以在必然溫度范圍或某一濃度范圍存在；它對離子的浸透作用與人體的某些組織同樣；在外加電壓下，對不同樣色光的汲取程度不同樣，應選C、D。5.以以下圖，食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的。這兩種離子在空間中三個相互垂直的方向上，都是等距離地交錯擺列著的。已知食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol，食鹽的密度是2.2g/cm3。阿伏加德羅常數(shù)為6.0×102