2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章氣體固體和液體4-5固體液體學(xué)案新人教版選擇性必修3

PAGE18-固體液體必備學(xué)問·素養(yǎng)奠基一、晶體和非晶體在外形上晶體和非晶體有什么區(qū)分?提示:晶體有規(guī)則的形態(tài),非晶體沒有規(guī)則的形態(tài)。1.固體可以分為晶體和非晶體兩類。石英、云母、明礬、食鹽、味精等是晶體,玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。2.單晶體具有自然的、規(guī)則的幾何形態(tài),多晶體和非晶體沒有確定的幾何形態(tài),我們在初中已經(jīng)學(xué)過,晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。3.有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同,這類現(xiàn)象稱為各向異性,非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的,這叫作各向同性,由于多晶體是很多單晶體雜亂無章地組合而成的,所以多晶體是具有各向同性的。4.下列說法中正確的是(1)(2)。(1)方解石晶體是具有各向異性的晶體,它能把光分解為兩束光而沿不同方向折射,形成雙折射現(xiàn)象。(2)金屬是由很多細(xì)小的晶粒組成的。所以金屬?zèng)]有確定的幾何形態(tài),也不顯示各向異性,有確定的熔點(diǎn)。(3)單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形。(4)全部的晶體都具有各向異性。二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)為什么晶體的形態(tài)和物理性質(zhì)會(huì)與非晶體不同呢?提示:在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是依據(jù)確定的規(guī)則排列的。1.規(guī)則性:在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是依據(jù)確定的規(guī)則排列的,具有空間上的周期性。2.變更或轉(zhuǎn)化:在不同條件下,同種物質(zhì)的微粒依據(jù)不同規(guī)則在空間排列,可以生成不同的晶體,例如石墨和金剛石。有些晶體在確定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體,例如自然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。3.下列說法中正確的是(1)(4)。(1)食鹽晶體中氯離子和鈉離子在空間上呈周期性分布。(2)全部晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列狀況都相同。(3)晶體內(nèi)部微粒的排列毫無規(guī)則。(4)有些非晶體和晶體之間在確定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。三、液體的表面張力為什么曲別針沒有沉入到燒杯的底部?為什么水黽可以停在水面上?提示:曲別針和一些昆蟲可以停在水面上表明液體表面存在表面張力的作用。1.表面層:液體跟氣體接觸的表面存在的一個(gè)薄層,它使液體表面具有收縮的趨勢。2.液體內(nèi)部和表面層內(nèi)分子力的比較:在液體內(nèi)部,分子間平均距離r略小于r0,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;在表面層,分子比較稀疏,分子間距離r略大于r0,分子間的作用力表現(xiàn)為引力。3.液體的表面張力:(1)定義:這種力使液體表面繃緊,叫作液體的表面張力。(2)作用效果:使液體表面具有收縮趨勢。(3)力的方向:總是跟液面相切,且與分界面垂直。四、浸潤和不浸潤松土為什么能保持土壤中的水分?提示:把地面的土壤鋤松,破壞了土壤里的毛細(xì)管,地下的水分就不會(huì)沿著毛細(xì)管上升到地面被蒸發(fā)掉。1.浸潤和不浸潤(1)一種液體會(huì)潤濕某種固體并附著在固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作浸潤;一種液體不會(huì)潤濕某種固體,也就不會(huì)附著在這種固體的表面,這種現(xiàn)象叫作不浸潤。試驗(yàn)表明,水可以浸潤玻璃,但水不浸潤蠟。(2)當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí),液體能夠浸潤固體;反之,液體則不能浸潤固體。一種液體是否浸潤某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系。(3)浸潤和不浸潤是分子力作用的表現(xiàn)。2.毛細(xì)現(xiàn)象(1)毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象,以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)現(xiàn)象。(2)毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān),毛細(xì)管的內(nèi)徑越小,高度差越大。(3)由于液體浸潤管壁,液面呈如圖所示的形態(tài),液面彎曲。液體表面張力形成向上的拉力,這個(gè)力使管中液體向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)管中液體上升到確定高度時(shí),液體所受重力與這個(gè)使它向上的力平衡,液面穩(wěn)定在確定的高度。五、液晶為什么“液體”和“晶體”聯(lián)系在一起了?液晶究竟是什么物質(zhì)?提示:液晶是介于液體與固體之間的一種中間態(tài)的物質(zhì),在特定方向上分子排列整齊,其物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性。1.液晶:像液體一樣具有流淌性,而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相像,具有各向異性的物質(zhì)叫液晶。這是介于液態(tài)和固態(tài)間的一種中間態(tài)。2.出現(xiàn)液晶態(tài)的條件:液晶是一種特別物質(zhì),有些物質(zhì)在特定的溫度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài),另一些物質(zhì),在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí),在確定濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài)。3.液晶的微觀結(jié)構(gòu):通常棒狀分子的物質(zhì)簡單具有液晶態(tài)。4.應(yīng)用:除用做顯示器外,在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。關(guān)鍵實(shí)力·素養(yǎng)形成一晶體和非晶體1.單晶體、多晶體及非晶體的區(qū)分與聯(lián)系2.單晶體的特征(1)具有自然的規(guī)則外形,這種規(guī)則的外形不是人工造成的。(2)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,這是單晶體區(qū)分于非晶體和多晶體最重要的特性,是推斷單晶體最主要的依據(jù)。①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)(包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等)不同,也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性質(zhì)時(shí),測試結(jié)果不同。②單晶體具有各向異性,并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,舉例如下:云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同;方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同;立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同;方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同。(3)具有確定的熔點(diǎn),單晶體在這一點(diǎn)上和多晶體沒有區(qū)分,從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無確定的熔點(diǎn)。3.多晶體和非晶體(1)多晶體雖是無自然規(guī)則的幾何形態(tài),物理性質(zhì)具有各向同性,但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形態(tài),每一個(gè)晶粒都具有單晶體的特征和物理性質(zhì),這是多晶體和非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)分。(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)分在于多晶體具有確定的熔點(diǎn),非晶體則沒有,例如很多同學(xué)認(rèn)為玻璃應(yīng)是多晶體,但試驗(yàn)證明玻璃沒有確定的熔點(diǎn),故應(yīng)是非晶體。4.晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的,具有空間上的周期性。如圖所示是食鹽晶體。5.同種元素的微粒能夠依據(jù)不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì),例如,碳原子假如按圖甲那樣排列,就成為石墨,而按圖乙那樣排列,就成為金剛石?！舅妓鳌ぬ接憽?1)如圖是食鹽晶體中的氯離子和鈉離子分布的示意圖,氯離子和鈉離子是在圖示位置靜止不動(dòng)嗎?提示:它們并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點(diǎn)一樣靜止不動(dòng),它們時(shí)刻都在不停地振動(dòng),結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點(diǎn),是它們振動(dòng)的平衡位置。(2)同種物質(zhì)不是晶體就是非晶體,這種說法對(duì)嗎?提示:這種說法不正確,同種物質(zhì)以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),也就是說,物質(zhì)是晶體還是非晶體,并不是確定的。例如,自然水晶是晶體,而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體,有些非晶體在確定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體。(3)怎樣區(qū)分晶體與非晶體、單晶體與多晶體?提示:區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無確定的熔點(diǎn),晶體具有確定的熔點(diǎn),而非晶體沒有確定的熔點(diǎn);區(qū)分單晶體和多晶體的方法是看其是否具有各向異性,單晶體表現(xiàn)出各向異性,而多晶體表現(xiàn)出各向同性。【典例示范】(多選)在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟,由燒熱的針接觸其上一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示,而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變更的關(guān)系如圖丁所示,以下說法正確的是 ()A.甲、乙為非晶體,丙是晶體B.甲、乙為晶體,丙是非晶體C.甲為多晶體,乙為非晶體,丙為單晶體D.甲、丙有確定的熔點(diǎn),乙無確定的熔點(diǎn)【解題探究】(1)甲和乙兩種固體受熱后蠟溶化的范圍呈現(xiàn)圓形說明什么?提示:甲和乙兩種固體傳熱特性呈現(xiàn)各向同性,說明甲和乙確定不是單晶體。(2)而從甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變更的關(guān)系中可以確定什么信息?提示:甲、丙有確定的熔點(diǎn),乙無確定的熔點(diǎn)。【解析】選C、D。由題圖甲、乙、丙可知:甲、乙具有各向同性,丙具有各向異性;由題圖丁可知:甲、丙有固定熔點(diǎn),乙無固定熔點(diǎn),所以甲、丙為晶體,乙為非晶體,其中甲為多晶體,丙為單晶體,故C、D正確?！菊`區(qū)警示】晶體各向異性的緣由(1)單晶體物理性質(zhì)的不同取決于其微觀結(jié)構(gòu),單晶體的物質(zhì)微粒是依據(jù)確定的規(guī)則在空間中整齊地排列著,有規(guī)則的幾何外形,在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性。(2)多晶體是由許很多多晶粒組成的,晶粒在多晶體里雜亂無章地排列著,無規(guī)則的幾何外形,多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是 ()A.可以依據(jù)各向異性或各向同性來鑒別晶體和非晶體B.一塊勻稱薄片,沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?發(fā)覺其強(qiáng)度一樣,則此薄片確定是非晶體C.一個(gè)固體球,假如沿其各條直線方向的導(dǎo)電性不同,則該球體確定是單晶體D.一塊晶體,若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同,則這塊晶體確定是多晶體【解析】選C、D。推斷固體是否為晶體的標(biāo)準(zhǔn)是看其是否有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體都具有各向同性和無規(guī)則的外形,單晶體具有各向異性和規(guī)則的外形,C、D正確。2.(多選)晶體不同于非晶體,它具有規(guī)則的幾何外形,在不同方向上物理性質(zhì)不同,而且具有確定的熔點(diǎn),下列哪些說法可以用來說明晶體的上述特性 ()A.組成晶體的物質(zhì)微粒,在空間按確定的規(guī)律排成整齊的行列,構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B.晶體在熔化時(shí)汲取的熱量,破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢能,同時(shí)分子平均動(dòng)能增加C.晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同,是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D.晶體在熔化時(shí)汲取熱量,全部用來瓦解晶體的空間點(diǎn)陣,轉(zhuǎn)化為分子間勢能;因此,晶體在熔化過程中保持確定的溫度不變;只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解,晶體完全變?yōu)橐后w后,接著加熱,溫度才會(huì)上升【解析】選A、D。很多晶體都是由相同的物質(zhì)微粒組成的,例如,金剛石和石墨都是由碳原子組成的,不同方向上物質(zhì)微粒完全一樣,可見其各向異性不是因?yàn)椴煌较蛏系牧Ｗ有再|(zhì)不同引起的,而是粒子的數(shù)目和粒子間距不相同造成的,則A正確,C錯(cuò)誤;晶體在熔化時(shí)汲取熱量,全部用來瓦解晶體的空間點(diǎn)陣,轉(zhuǎn)化為分子間勢能,因此,晶體在熔化過程中保持確定的溫度不變,分子的平均動(dòng)能不變,則B錯(cuò)誤,D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)下列敘述中正確的是 ()A.晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣排列B.單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài)是由于它的微粒按確定規(guī)律排列C.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體D.石墨的硬度與金剛石相比差得多,是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布【解析】選A、B。晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)不同確定著晶體的物理性質(zhì)不同,也是晶體具有各向異性的緣由,也正是由于微粒按確定規(guī)律排列,使單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài),則A、B正確。將一晶體敲碎后,得到的小顆粒仍是晶體,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;石墨與金剛石的硬度相差很大是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同,石墨的層狀結(jié)構(gòu)確定了它的質(zhì)地松軟,而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)確定了碳原子間的作用力很強(qiáng),所以金剛石有很大的硬度,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。二液體的表面張力和液晶考查角度1液體的表面張力1.液體分子分布特點(diǎn):由于蒸發(fā)覺象,表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏,即表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大。2.分子力特點(diǎn):液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等,而液體表面層分子之間距離較大,分子力表現(xiàn)為引力。3.表面張力的特點(diǎn)(1)表面張力是液體分子間的作用力的宏觀表現(xiàn)。(2)表面張力的方向:表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線。如圖所示。(3)表面張力的大小由分界線的長度、液體的種類、純凈度和溫度等因素來確定。(4)表面張力的作用是使液體表面積有收縮到最小的趨勢?！镜淅痉丁筷P(guān)于液體,下列說法正確的是 ()A.液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間,更接近氣體B.小液滴呈球狀,說明液體有確定形態(tài)和體積C.液面為凸形時(shí)表面張力使表面收縮,液面為凹形時(shí)表面張力使表面伸張D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快【解題探究】(1)液體的宏觀特性有哪些?提示:具有確定的體積,無確定的形態(tài),有流淌性。(2)表面張力的作用是什么?提示:表面張力使液體表面具有收縮的趨勢。【解析】選D。液體性質(zhì)介于氣體和固體之間,更接近于固體,具有不易被壓縮、有確定體積、沒有確定形態(tài)、擴(kuò)散比固體快等特點(diǎn),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,D正確;無論液面為凸形還是凹形,表面張力總是使表面收縮,選項(xiàng)C錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】液體的宏觀特性(1)各向同性:液體由大量短暫形成的雜亂無章分布的小區(qū)域構(gòu)成,所以液體表現(xiàn)出各向同性。(2)確定體積:液體分子的排列更接近于固體,液體中的分子聚集在一起,分子間距接近于r0,相互間的束縛作用強(qiáng),主要表現(xiàn)為在平衡位置旁邊做微小振動(dòng),所以液體具有確定的體積。(3)流淌性:液體分子能在平衡位置旁邊做微小的振動(dòng),但沒有長期固定的平衡位置,液體分子可以在液體中移動(dòng),這是液體具有流淌性的緣由。(4)擴(kuò)散特點(diǎn):液體中擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,分子在液體里的移動(dòng)比在固體中簡單得多,所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快。求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn):①理解液體微觀結(jié)構(gòu),牢記液體的宏觀特性。②理解表面張力的成因。③理解表面張力的作用?？疾榻嵌?液晶1.物理性質(zhì):(1)具有液體的流淌性。(2)具有晶體的光學(xué)各向異性。(3)在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方向看,分子的排列是雜亂無章的。2.應(yīng)用:(1)利用液晶上加電壓時(shí),旋光特性消逝,實(shí)現(xiàn)顯示功能,如電子手表、計(jì)算器、微電腦等。(2)利用溫度變更時(shí),液晶顏色會(huì)發(fā)生變更的性質(zhì)來測溫度?！镜淅痉丁?多選)關(guān)于液晶,下列說法正確的有 ()A.晶體熔化后產(chǎn)物就是液晶B.不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài)C.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下能夠發(fā)光D.當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時(shí),液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向異性【解析】選B、D。液晶是一類比較特別的物質(zhì),它既像液體一樣具有流淌性,又跟某些晶體一樣具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;并不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài),故選項(xiàng)B正確;液晶在外加電壓的影響下并不發(fā)光,而是由于液晶通電時(shí),排列變得有秩序,使光線簡單通過,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)不同顏色光的汲取強(qiáng)度隨電場強(qiáng)度的變更而變更,液晶表現(xiàn)出光學(xué)各向異性,故選項(xiàng)D正確。【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)關(guān)于液體的表面張力,下列說法正確的是 ()A.液體表面張力是液體各部分之間的相互吸引力B.液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏,分子力表現(xiàn)為引力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相垂直【解析】選B、C。液體表面張力是液體表面各部分之間相互吸引的力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;液體的表面層分子的分布要比內(nèi)部稀疏些,分子間的距離較內(nèi)部分子間距離大,表面層分子間表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)B正確;液體的表面張力總使液面具有收縮的趨勢,選項(xiàng)C正確;液體表面張力的方向總是與液面相切,總是跟液面分界線相垂直,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.關(guān)于液晶,下列說法中正確的是 ()A.液晶的分子排列與固態(tài)相同B.液晶的分子排列與液態(tài)相同C.液晶的物理性質(zhì)很簡單在外界的影響下發(fā)生變更D.全部物質(zhì)都具有液晶態(tài)【解析】選C。液晶可以流淌,所以和固態(tài)分子排列不相同,但液晶不行以像液體一樣隨意流淌,所以和液態(tài)分子排列不相同,故A、B錯(cuò)誤;液晶具有各向異性,其物理性質(zhì)很簡單在外界的影響(電場、壓力、光照、溫度)下發(fā)生變更,故C正確;不是全部物質(zhì)都具有液晶態(tài),只有少數(shù)化學(xué)物質(zhì)在特定狀態(tài)下具有液晶態(tài),故D錯(cuò)誤。3.下列現(xiàn)象中,關(guān)于液體的表面張力說法不正確的是 ()A.小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中靠的是液體的表面張力作用B.小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果C.縫衣針浮在水面上不下沉是水的表面張力作用的結(jié)果D.噴泉噴射到空中形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果【解析】選B。細(xì)致視察可以發(fā)覺,小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過程中,其腳部位置比四周水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韌性特別好的膜上一樣,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一樣,故A、C選項(xiàng)正確;小木塊浮于水面上時(shí),木塊的下部事實(shí)上已經(jīng)陷入水中(排開一部分水)受到水的浮力作用,是浮力與重力平衡的結(jié)果,而非表面張力在起作用,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;噴泉噴射到空中的水分散時(shí),每一小部分的表面都有表面張力在起作用且水處于完全失重狀態(tài),因而形成球形水珠(體積確定的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收縮到最小面積的趨勢),故D選項(xiàng)正確。本題選錯(cuò)誤的,故選B?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.下列關(guān)于液體表面張力的理解,正確的是 ()A.表面張力是由于液體表面發(fā)生形變引起的B.表面張力是由于液體表面層內(nèi)分子間引力大于斥力所引起的C.表面張力是由于液體表面層內(nèi)分子單純具有一種引力所引起的D.表面張力就其本質(zhì)來說也是萬有引力【解析】選B。液體表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大些,那么分子間的引力大于分子斥力,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,即表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。2.(多選)關(guān)于液晶分子的排列,下列說法正確的是 ()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,外界條件的微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變更C.液晶分子的排列整齊而穩(wěn)定D.液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定【解析】選A、B。液晶有液體的流淌性與晶體的各向異性,故在特定方向上排列整齊,所以選項(xiàng)A正確;液晶既有液體的流淌性,又有晶體的光學(xué)各向異性,液晶的分子排列是不穩(wěn)定的,外界的微小擾動(dòng)就能引起液晶分子排列的變更,故選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;液晶具有液體的流淌性,其物理性質(zhì)并不穩(wěn)定,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象的分析1.浸潤和不浸潤現(xiàn)象成因分析(1)固體和液體接觸面內(nèi)分子受力狀況:液體和固體接觸時(shí),接觸面內(nèi)分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外,還受到固體分子的吸引。(2)浸潤的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí),固液接觸層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密,固液接觸層中分子之間表現(xiàn)為斥力,具有擴(kuò)張的趨勢,這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤固體。(3)不浸潤的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí),固液接觸層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,固液接觸層中分子之間表現(xiàn)為引力,具有收縮的趨勢,這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤固體。2.毛細(xì)現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn):浸潤液體在細(xì)管中上升,不浸潤液體在細(xì)管中下降。(2)產(chǎn)生緣由:毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系,如圖所示,甲是浸潤狀況,此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形,因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?液體會(huì)受到一向上的作用力,因而管內(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受到一向下的力,因而管內(nèi)液面比管外低?！镜淅痉丁?多選)把極細(xì)的玻璃管插入水銀中與水中,如圖所示,正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是 ()【解題探究】(1)影響液體在細(xì)管中上升和下降的因素有哪些?提示:毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與浸潤、不浸潤現(xiàn)象有關(guān)。(2)細(xì)管中液面為凸面時(shí),表面張力的合力方向向哪?提示:液面為凸面時(shí),除“凸頂”外四周各處的表面張力方向均為斜向下方,因此,這些力的合力方向豎直向下?！窘馕觥窟xA、C。因?yàn)樗y不能浸潤玻璃,所以管內(nèi)外均為不浸潤,與管接觸的液面受到向下的作用力,所以選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;水浸潤玻璃,與管接觸的液面受到向上的作用力,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！疽?guī)律方法】在毛細(xì)現(xiàn)象中,液體在細(xì)管中上升或下降的推斷方法(1)在毛細(xì)現(xiàn)象中,若液體與管浸潤,則管壁給液體向上的拉力,使靠近管壁處的液體上升,液面下凹。(2)若液體不浸潤管,則管壁給液體向下的拉力,使靠近管壁處的液體下降,液面上凸?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,液體表面跟氣體接觸的薄層,被稱為表面層,固體與液體的表面接觸的薄層,被稱為附著層,對(duì)于液體在器壁旁邊發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,下列說法正確的是 ()A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密C.附著層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密D.附著層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏【解析】選A、C、D。表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部疏,表現(xiàn)為引力,A正確,B錯(cuò)誤;附著層Ⅰ液體分子比液體內(nèi)部分子密集,附著層內(nèi)液體分子間距離小于r0,附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為斥力,附著層有擴(kuò)散趨勢,C正確;附著層Ⅱ內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,附著層內(nèi)液體分子間距離大于r0,附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為引力,附著層有收縮的趨勢,D正確。2.(多選)同一種液體,滴在固體A的表面時(shí),出現(xiàn)如圖甲所示的狀況;當(dāng)把毛細(xì)管B插入這種液體時(shí),液面又出現(xiàn)如圖乙所示的狀況。若A固體和B毛細(xì)管都很干凈,則下列說法正確的是 ()A.A固體和B管可能是由同種材料制成的B.A固體和B管確定不是由同種材料制成的C.固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力小些D.固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力大些【解析】選B、C。由所給現(xiàn)象知,該液體對(duì)固體A不浸潤,對(duì)毛細(xì)管B浸潤,A錯(cuò)誤,B正確;固體A的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子引力比B管的分子對(duì)液體附著層內(nèi)的分子的引力小,C正確,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列對(duì)浸潤與不浸潤現(xiàn)象的相識(shí)正確的是 ()A.水是浸潤液體,水銀是不浸潤液體B.浸潤現(xiàn)象中,附著層里分子比液體內(nèi)部稀疏C.不浸潤現(xiàn)象中,附著層里的分子受到固體分子的吸引力較液體內(nèi)部分子的吸引力強(qiáng)D.不浸潤現(xiàn)象中,附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力;浸潤現(xiàn)象中,附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力【解析】選D。一種液體是否浸潤某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān),不能確定哪種液體是浸潤液體或不浸潤液體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在浸潤現(xiàn)象中,附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力較液體內(nèi)部分子吸引力大,分子分布比液體內(nèi)部更密,因而在附著層里液體分子表現(xiàn)出相互排斥的力,附著層有擴(kuò)展的趨勢,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確?！就卣估}】考查內(nèi)容:利用表面張力說明生活現(xiàn)象【典例】水的密度比沙的密度小,為什么沙漠中的風(fēng)能刮起大量沙子,而海洋上的風(fēng)卻只帶有少量的水沫?【解析】由于海水水面有表面張力的作用,水珠之間相互吸引著,風(fēng)很難把水珠刮起,只能形成海浪,所以海洋上的風(fēng)只帶有少量水沫;而沙漠中的沙子卻不一樣,沙粒之間幾乎沒有作用力,所以風(fēng)很簡單刮起大量沙子。答案:見解析【課堂回眸】課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.下列說法不正確的是 ()A.顯示各向異性的固體必定是晶體B.不顯示各向異性的固體必定是非晶體C.具有確定熔點(diǎn)的固體必定是晶體D.不具有確定熔點(diǎn)的固體必定是非晶體【解析】選B。單晶體具有各向異性,故只要具有各向異性的固體必定是晶體,故A正確;非晶體和多晶體均顯示各向同性,故不顯示各向異性的固體不確定是非晶體,還可能是多晶體,故B錯(cuò)誤;晶體均具有確定的熔點(diǎn),非晶體不具有確定的熔點(diǎn),所以具有確定熔點(diǎn)的固體必定是晶體,不具有確定的熔點(diǎn)的固體就必定是非晶體,故C、D正確,本題選不正確的,故選B?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是 ()A.有規(guī)則幾何外形的固體確定是晶體B.晶體在物理性質(zhì)上確定是各向異性的C.非晶體不行能轉(zhuǎn)化為晶體D.晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒有確定的熔點(diǎn)【解析】選D。因?yàn)橥庑问欠褚?guī)則可以用人工的方法處理,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;試驗(yàn)證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;晶體與非晶體的區(qū)分表現(xiàn)在是否有確定的熔點(diǎn),選項(xiàng)D正確。2.下列關(guān)于晶體空間點(diǎn)陣的說法,錯(cuò)誤的是 ()A.構(gòu)成晶體空間點(diǎn)陣的物質(zhì)微粒,可以是分子,也可以是原子或離子B.晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于晶體中物質(zhì)微粒之間相互作用很強(qiáng),全部物質(zhì)微粒都被牢牢地束縛在空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)上不動(dòng)C.組成晶體的物質(zhì)微粒在平衡位置旁邊做永不停息的微小振動(dòng)D.相同的物質(zhì)微粒,可以構(gòu)成不同的空間點(diǎn)陣【解析】選B。組成晶體的物質(zhì)微粒可以是分子、原子或離子,這些物質(zhì)微粒也就是分子動(dòng)理論所說的分子,A正確;組成晶體的物質(zhì)微粒處在永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)之中,物質(zhì)微粒之間還存在相互作用,晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用很強(qiáng),物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離,只能在平衡位置振動(dòng),B錯(cuò)誤,C正確;相同