高中物理教科版3第三章固體和液體 第二章第3節(jié)第4節(jié)液晶液體的表面張力

第二章固體和液體三、液晶液體的表面張力教學(xué)目標(biāo)1.知道液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的過(guò)渡狀態(tài)。知道液晶分子的排列會(huì)因溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等外界的微笑變動(dòng)而發(fā)生變化。2.能敘述液體的宏觀性質(zhì)，知道液體的微觀結(jié)構(gòu)特征并能解釋液體宏觀特征的微觀機(jī)理，能夠列舉液體表面張力現(xiàn)象及其應(yīng)用的實(shí)例。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：液晶的概念、表面張力現(xiàn)象解釋設(shè)計(jì)思想通過(guò)播放視頻、課堂實(shí)驗(yàn)、出示圖片的方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解液晶的特性，和表面張力現(xiàn)象。教學(xué)資源PPT課件、舊電子表上取下的液晶片、調(diào)好肥皂水、（或表面張力演示器材）教學(xué)設(shè)計(jì)【課堂引入】隨著人們對(duì)物質(zhì)狀態(tài)認(rèn)識(shí)的深人，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)除了通常呈現(xiàn)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)外，還存在著一些其他的狀態(tài)．如等離子態(tài)、液晶態(tài)、超導(dǎo)態(tài)、中子態(tài)等．其中的液晶態(tài)具有一些獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，被人們不斷地認(rèn)識(shí)和應(yīng)用．【課堂學(xué)習(xí)】學(xué)習(xí)活動(dòng)1:液晶實(shí)驗(yàn)：觀察液晶的顏色變化問(wèn)題1：什么是液晶？它有什么特性？請(qǐng)閱讀課本，填空并總結(jié)。一．液晶像液體一樣具有______性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些______相似，具有_______的物質(zhì)叫液晶。液晶是一種不同于固、液、氣的物質(zhì)形態(tài)，它在電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。學(xué)生小結(jié)：1．液晶態(tài)：物質(zhì)既有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的分子排列整齊，各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)．2．液晶：處于液晶狀態(tài)的物質(zhì)叫做液晶．3．液晶的光學(xué)性質(zhì)對(duì)外界條件的變化反應(yīng)敏捷液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件的微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變化，因而改變液晶的某些性質(zhì)，例如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等．都可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)．閱讀課本，了解液體的微觀結(jié)構(gòu)并填空二．液體的微觀結(jié)構(gòu)液體和氣體沒(méi)有一定的形狀，是______的；液體和固體具有一定的______，而氣體的______可以變化千萬(wàn)倍；液體和固體都很難被_______，而氣體可以很容易的被______。液體的這些性質(zhì)表明液體與固體的微觀結(jié)構(gòu)類似，分子間距在________左右。學(xué)習(xí)活動(dòng)2:液體的表面張力出示圖片提出問(wèn)題為什么這只蜥蜴能在水上行走？為什么膜會(huì)被拉得很大而不破裂？為什么吹出的肥皂泡是球形？為什么葉面上的露珠總是球形的?實(shí)驗(yàn)：表面張力現(xiàn)象（沒(méi)有條件做就放視頻）問(wèn)題：以上現(xiàn)象說(shuō)明了什么？為什么液體的表面具有收縮趨勢(shì)？學(xué)生閱讀“液體表面張力的成因”問(wèn)題:液體分子在表面層與它在液體、氣體中分布有什么不同，分子間作用力又是怎樣的？表面層分子間距比較稀疏，分子間距>r0，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引。得出概念表面張力：液體表面各部分相互吸引的力在液體表面畫這樣一條線，線兩側(cè)的液體之間的作用是引力，這就是液體的表面張力。它的方向垂直于所畫的直線，即表面張力和液面的切線方向平行。正是由于液面分子間這種相互吸引，才使得液面存在這樣的引力，使液面收縮。結(jié)論：表面張力會(huì)使液面收縮。基于以上分析，鞏固概念，填空三．液體的表面張力（1）實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，液體的表面層好像是繃緊的__________一樣，具有_________的趨勢(shì)。（2）理論分析：與氣體相接觸的液體的表面層中，液體分子分布較液體內(nèi)部_____，即分子間距大于r0，所以分子力表現(xiàn)為________力。（3）表面張力：液面各部分間存在的使液面______的相互吸引力，叫做表面張力。知識(shí)鞏固：1、蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形？學(xué)生:表面張力會(huì)使液面收縮。補(bǔ)充——并使其收縮到最小。2、彎成弧形的棉線所受張力的方向怎樣?垂直于液體表面的切線方向。3、液面對(duì)硬幣的作用是否就是液體的表面張力？教師強(qiáng)調(diào)：表面張力的作用是使液體表面形成一層薄膜，液面對(duì)回形針的作用其實(shí)是這層膜對(duì)它有作用。4.為什么泡泡會(huì)變小然后破裂呢？液體表面有把自己的面積收縮到最小的趨勢(shì)。肥皂泡的里外兩個(gè)液面都在收縮，直到泡里面的氣體壓強(qiáng)使表面不能再縮小時(shí)才不再收縮，這時(shí)肥皂泡基本上呈球形。但是，肥皂水有重量，要往泡的下面流，結(jié)果上面變薄，強(qiáng)度變?nèi)?，氣體從泡的薄弱部分沖出去，肥皂泡就破裂了?！菊n堂反饋】例1:以下關(guān)于液體的說(shuō)法正確的是()A.非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是粘滯性極大的液體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針對(duì)性訓(xùn)練1:關(guān)于液體，下列說(shuō)法正確的是()A.液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近氣體B.液體表現(xiàn)出各向異性C.液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)是在固定的平衡位置附近做微小振動(dòng)D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快答案:ACD解析:液體分子間的作用力比固體分子間的作用力要小些，物理性質(zhì)為各向同性.例2:液晶既是液體，又是晶體，但與我們?nèi)粘Ｉ钪兴f(shuō)的晶體又有所區(qū)別，以下關(guān)于液晶和晶體的說(shuō)法正確的是()A.構(gòu)成液晶的物質(zhì)微粒只能在其各自的平衡位置兩側(cè)做微小振動(dòng)B.物體處于固態(tài)時(shí)，分子排列整齊，而處于液晶態(tài)時(shí)，較松散C.二者都具備各向異性D.任何一種固體在一定條件下都可以出現(xiàn)液晶態(tài)答案:BC針對(duì)性訓(xùn)練2:關(guān)于液晶的下列說(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解析:液晶是某些特殊的有機(jī)化合物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上雜亂，液晶本身不發(fā)光，B正確.答案:B例3:下列有關(guān)表面張力的說(shuō)法中，正確的是()A.表面張力的作用是使液體表面伸張B.表面張力的作用是使液體表面收縮C.有些小昆蟲能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故D.用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故答案:BCD針對(duì)性訓(xùn)練3:下列現(xiàn)象中，由表面張力引起的現(xiàn)象是()A.酒精和水混合后體積減小B.水銀溫度計(jì)中的水銀柱的升或降C.荷葉上的水珠呈球形D.洗頭發(fā)時(shí)，當(dāng)頭發(fā)浸泡在水中時(shí)呈散開狀，露出水面后頭發(fā)聚攏到一起解析:因?yàn)橐后w表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)，故選項(xiàng)C?D正確;酒精和水混合后體積減小，是由于分子間存在著空隙形成的，水銀柱的升降是由于水銀柱的熱脹冷縮造成的.答案:CD【課后測(cè)評(píng)】1.關(guān)于液體和固體，下列說(shuō)法正確的是()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)有固定的平衡位置D.液體中可觀察到顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)答案:BCD2．如圖中曲線為兩根細(xì)棉線，將圖示肥皂膜中a和b兩部分膜刺破后，殘缺部分的形狀將會(huì)變?yōu)槿鐖D所示的那種情況（）答案:A3.下列有關(guān)液晶的一些性質(zhì)的說(shuō)法中，正確的是()A.液體分子的空間排列是穩(wěn)定的B.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度而變化C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加電場(chǎng)的變化而變化D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加壓力的變化而變化解析:液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移動(dòng)，故正確答案為B?C?D.答案:BCD4.液晶分子的排列說(shuō)法正確的是()A.液晶分子排列接近于固體分子，排列相當(dāng)整齊B.液晶分子排列接近于液體分子，排列相當(dāng)整齊C.液晶分子排列松散，但又有一定取向D.液晶有各向異性解析:液晶的分子排列介于固體和液體之間，因此答案A?B錯(cuò)誤，C?D正確.答案:CD5.在以下事例中，不能用液體表面張力來(lái)解釋的是()A.草葉上的露珠呈圓球形B.油滴在水面上會(huì)形成一層油膜C.用濕布不易擦去玻璃上的灰塵D.油瓶外總是附有一層薄薄的油答案:B6.關(guān)于液體的表面張力的下列說(shuō)法中正確的是()A.由于液體的表面張力使表面層內(nèi)液體分子間的平均距離小于r0B.由于液體的表面張力使表面層內(nèi)液體分子間的平均距離大于r0C.產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間只有引力沒(méi)有斥力D.表面張力使液體的表面有收縮的趨勢(shì)答案:D7.液體表面張力產(chǎn)生的原因是：（C）A．在液體的表面層，分子間距大，分子之間斥力消失，只有引力B．由于氣體分子對(duì)表面層液體分子的吸引C．在液體的表面層里，由于分子間距比液體內(nèi)部大，分子間引力占優(yōu)勢(shì)D．由于受到指向液內(nèi)的吸引力的作用8.關(guān)于液體表面的收縮趨勢(shì)，正確的說(shuō)法是：（C）A．因?yàn)橐后w表面分子分布比內(nèi)部密，所以有收縮趨勢(shì)B．液體表面分子分布和內(nèi)部相同，所以有收縮趨勢(shì)C．因?yàn)橐后w表面分子分布比內(nèi)部稀，所以有收縮趨勢(shì)D．液體表面分子受到與其接觸的氣體分子的斥力作用，使液體表面有收縮趨勢(shì)9.下列現(xiàn)象中哪個(gè)不是由表面引力引起的（A）A．使用鋼筆難以在油紙上寫字B．布傘有孔，但不漏水C．草葉上的露珠呈球形D．玻璃細(xì)桿頂端被燒熔后變成圓形10.關(guān)于液晶的以下說(shuō)法正確的是()A.液晶態(tài)只是物質(zhì)在一定溫度范圍內(nèi)才具有的存在狀態(tài)B.因?yàn)橐壕г谝欢l件下發(fā)光，所以可以用來(lái)做顯示屏C.人體的某些組織中存在液晶結(jié)構(gòu)D.筆記本電腦的彩色顯示器，是因?yàn)樵谝壕е袚饺肓松倭慷嗌匀玖?，液晶電?chǎng)強(qiáng)度不同時(shí)，它對(duì)不同色光的吸收強(qiáng)度不一樣，所以顯示出各種顏色答案:CD11.下列敘述正確的是()A.棒狀分子?碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)B.利用液晶在溫度變化時(shí)由透明變混濁可制作電子表?計(jì)算器的顯示器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.利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點(diǎn)解析:通常棒狀分子?