新教材同步系列2024春高中物理第二章氣體固體和液體5液體課件新人教版選擇性必修第三冊

第二章氣體、固體和液體5液體學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法與考法1．知道液體的微觀結(jié)構(gòu)2．掌握液體表面張力的現(xiàn)象和產(chǎn)生的原因(重點(diǎn))3．理解浸潤和不浸潤的概念，會分析其產(chǎn)生的原因(難點(diǎn))4．學(xué)會用分子力解釋毛細(xì)現(xiàn)象，理解液晶的微觀結(jié)構(gòu)(重點(diǎn))

學(xué)法：①通過實(shí)驗(yàn)，觀察液體的表面張力現(xiàn)象，解釋表面張力產(chǎn)生的原因，交流討論生活中表面張力現(xiàn)象的實(shí)例．②通過實(shí)驗(yàn)，觀察浸潤和不浸潤現(xiàn)象，探究浸潤和不浸潤現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，交流討論生活中浸潤和不浸潤現(xiàn)象的實(shí)例考法：①考查對液體的微觀結(jié)構(gòu)和表面張力的理解．②考查對浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象的理解和在實(shí)際中的應(yīng)用．③考查液晶的特點(diǎn)及在實(shí)際中的應(yīng)用知識導(dǎo)圖

課前?自主預(yù)習(xí)液體的微觀結(jié)構(gòu)與表面張力1．微觀結(jié)構(gòu)液體分子之間的距離很小，分子間作用力比固體分子間作用力________．2．宏觀性質(zhì)有一定的體積，不易_______，具有________性，比固體擴(kuò)散_________．要小壓縮流動速度快3．分子力的特點(diǎn)在液體內(nèi)部，分子間的距離在______左右，而在表面層，分子比較________，分子間的距離大于______，因此分子間的作用表現(xiàn)為___________．4．液體的表面張力(1)定義：液體表面各部分之間相互_______的力．(2)作用效果：使液體表面具有________的趨勢．(3)表面層：液體跟氣體接觸的表面存在的一個(gè)_______．r0

稀疏r0

相互吸引吸引收縮薄層木塊浮在水面上是液體表面張力的原因嗎？【答案】不是，是浮力．

(多選)關(guān)于液體表面具有收縮趨勢的原因，下列說法不正確的是

(

)A．液體可以流動B．液體表面層分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離C．與液面接觸的容器壁的分子，對液體表面分子有吸引力D．液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離【答案】ABC【解析】由于液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以表面層分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，這種引力使液體表面層的相鄰部分之間有相互吸引的力(即表面張力)，表面張力使液體表面具有收縮的趨勢，故D正確．浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象、液晶1．浸潤和不浸潤(1)一種液體會________某種固體并________在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作________；一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作___________．(2)附著層：當(dāng)液體與________接觸時(shí)，接觸的位置形成一個(gè)液體薄層，叫作附著層．(3)浸潤和不浸潤是________作用的表現(xiàn)．潤濕附著浸潤不浸潤固體分子力2．毛細(xì)現(xiàn)象(1)毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤液體在細(xì)管中________的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中________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________．上升下降越大3．液晶(1)液晶：像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有__________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：液晶是一種特殊物質(zhì)，有些物質(zhì)在特定的________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)，在一定________范圍內(nèi)具有液晶態(tài)．各向異性溫度濃度(3)液晶的微觀結(jié)構(gòu)：通常________分子、________分子和________分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)．(4)應(yīng)用：除用作_________外，在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用．棒狀碟狀平板狀顯示器水滴與口罩外表面會浸潤嗎？兩種物質(zhì)是否浸潤取決于什么？【答案】不會，一種液體是否浸潤某種固體取決于這兩種物質(zhì)的性質(zhì)．

(多選)關(guān)于浸潤與不浸潤現(xiàn)象，下列說法中不正確的是

(

)A．水是浸潤液體B．水銀是不浸潤液體C．同一種液體對不同的固體，可能是浸潤的，也可能是不浸潤的D．只有浸潤液體在細(xì)管中才會產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象【答案】ABD【解析】浸潤和不浸潤，是指一種液體對某一種固體來說的，孤立地說某種液體浸潤或不浸潤都沒有意義．同一種液體對不同的固體，可能浸潤，也可能不浸潤，例如水對玻璃浸潤，而對荷葉就不浸潤；浸潤液體在細(xì)管中上升，不浸潤液體在細(xì)管中下降，都屬于毛細(xì)現(xiàn)象，C正確．課堂?重難探究－探究液體的微觀結(jié)構(gòu)和表面張力1．液體分子分布特點(diǎn)由于蒸發(fā)現(xiàn)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．表面特性表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的膜．所以說表面張力是表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果．4．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線．如圖所示．

5．表面張力的作用表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小．而在體積相同的條件下，球形的表面積最?。纾党龅姆试砼莩是蛐?，滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形．但由于受重力的影響，往往呈扁球形，在失重條件下才呈球形．對液體的微觀結(jié)構(gòu)和表面張力的理解例1

(2023年濰坊期中)玻璃管裂口尖端非常尖銳如圖甲所示，將其在火焰上燒熔，冷卻后尖端變鈍如圖乙所示，該現(xiàn)象說明 (

)A．玻璃在導(dǎo)熱時(shí)具有各向異性B．燒熔使玻璃由晶體變?yōu)榉蔷wC．玻璃燒熔為液態(tài)時(shí)表面分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D．玻璃燒熔為液態(tài)時(shí)表面存在張力

【答案】D【解析】玻璃是非晶體，高溫熔化冷卻凝固后仍然是非晶體，導(dǎo)熱性表現(xiàn)為各向同性，A、B錯(cuò)誤；玻璃管裂口尖端在火焰上燒熔，冷卻后尖端變鈍，是表面張力的作用，因熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為引力使其表面收縮，C錯(cuò)誤，D正確．變式1

(多選)下列關(guān)于液體的表面張力的說法正確的是 (

)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【答案】ACD【解析】仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過程中，其腳部位置比周圍水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韌性非常好的膜上一樣，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情況一樣，A、C正確；小木塊浮于水面上時(shí)，木塊的下部實(shí)際上已經(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，B錯(cuò)誤；噴泉噴到空中的水分散時(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)，因而形成球狀水珠(體積一定情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)，D正確．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．表面張力的方向與液面相切，垂直于分界線．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決定．4．表面張力的作用是使液體表面積有收縮到最小的趨勢．－探究浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象、液晶對浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象和液晶的理解例2

(2023年蘇州檢測)噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場上廣泛銷售的特殊防水劑．其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜，形成類似于荷葉外表的效果．水滴以橢球形分布在表面，故無法停留在玻璃上．從而在遇到雨水的時(shí)候，雨水會自然流走，保持視野清晰．如圖所示．下列說法正確的是 (

)A．水滴呈橢球形的是液體表面張力作用的結(jié)果，與重力無關(guān)B．照片中噴過防水劑的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤現(xiàn)象C．水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D．照片中水滴表面的分子比水滴的內(nèi)部密集【答案】C【解析】液體表面張力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈橢球形，A錯(cuò)誤；照片中的玻璃和水滴不浸潤，B錯(cuò)誤；水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大，C正確；照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部稀疏，D錯(cuò)誤．變式2如圖是分別裝有水和水銀的兩個(gè)玻璃杯，下列說法正確的是 (

)A．水不浸潤玻璃B．水銀浸潤玻璃C．水的表面層中的水分子之間的作用力表現(xiàn)為引力D．水銀的表面層中的水銀分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力【答案】C【解析】由題圖知水浸潤玻璃，故A錯(cuò)誤；由題圖知水銀不浸潤玻璃，故B錯(cuò)誤；表面層里的分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部的大，分子間作用力表現(xiàn)為引力，C正確，D錯(cuò)誤．浸潤現(xiàn)象的分析要點(diǎn)1．一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，例如：水銀不浸潤玻璃，但浸潤鉛；水浸潤玻璃，但不浸潤石蠟．2．浸潤和不浸潤可以用附著層的液體分子的分布來解釋，浸潤的本質(zhì)是擴(kuò)展，不浸潤的本質(zhì)是收縮．小練?隨堂鞏固1．(多選)下列現(xiàn)象中，由液體的表面張力造成的是 (

)A．兩滴水銀相接觸，立即會合并到一起B(yǎng)．熔化的蠟從燃燒的蠟燭上流下來，冷卻后呈球形C．用熔化的玻璃制成各種玻璃器皿D．水珠在荷葉上呈球形【答案】ABD【解析】用熔化的玻璃制成各種器皿，跟各種模型有關(guān)，并非表面張力造成的，故本題選A、B、D．2．(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是 (

)A．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間的平均距離小于r0B．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(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有斥力D．表面張力使液體的表面有收縮的趨勢【答案】BD【解析】在液體與氣體接觸的表面處形成一個(gè)特殊的薄層，稱為表面層，在液體表面層內(nèi)，分子的分布比液體內(nèi)部稀疏，它們之間的距離r＞r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力，因此液體表面有收縮的趨勢．故B、D正確．3．(多選)把極細(xì)的玻璃管插入水中與水銀中，如圖所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是

(

)【答案】AC【解析】因?yàn)樗芙櫜Ａ?，無論管內(nèi)外均為浸潤，所以A正確，B錯(cuò)誤；水銀不浸潤玻璃，C正確；D中外面浸潤，里面不浸潤，所以是不可能的．4．下列對浸潤與不浸潤現(xiàn)象的認(rèn)識中，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較液體內(nèi)部分子的吸引強(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【答案】D【解析】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)，不能肯定哪種液體是浸潤液體或不浸潤液體，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B、C錯(cuò)誤，D正確．5．(多選)關(guān)于液晶，下列說法中正確的有 (

)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，A、B錯(cuò)誤．外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)，如溫度、壓力、外加電壓等因素變化時(shí)，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，C、D正確．6．圖甲是吹肥皂泡游戲的畫面，表現(xiàn)了童年時(shí)光的美好．如圖乙所示，在玻璃杯內(nèi)注入肥皂水，再用鐵絲做成的圓環(huán)放進(jìn)玻璃杯中，沾滿肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做無規(guī)則運(yùn)動的肥皂泡

，則

(

)A．肥皂泡的無規(guī)則運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動B．肥皂泡呈球狀與液體表面的張力有