第二章-第五節(jié)-液體(2019人教版選擇性必修第三冊)

第5節(jié)液體知識點歸納知識點一、液體的微觀結(jié)構(gòu)1．液體的微觀結(jié)構(gòu)特點(1)分子距離：液體不易被壓縮，這說明液體分子間的距離很?。?2)分子力：液體分子間的相互作用力較大．(3)分子的熱運動：液體分子的移動比固體分子的移動更容易，所以在溫度相同的情況下，液體的擴散速度要比固體的擴散速度快．2．液體的宏觀特性(1)各向同性：液體由大量暫時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)一定體積：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，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動，所以液體具有一定的體積．(3)流動性：液體分子能在平衡位置附近做微小的振動，但沒有長期固定的平衡位置，液體分子可以在液體中移動，這是液體具有流動性的原因．(4)擴散特點：液體中擴散現(xiàn)象是由液體分子運動產(chǎn)生的，分子在液體里的移動比在固體中容易得多，所以液體的擴散要比固體的擴散快．知識點二、液體的表面張力1．表面層(1)定義：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層．(2)性質(zhì)：表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏些，分子間距要比液體內(nèi)部大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力．2．表面張力及其作用(1)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。(2)表面張力的大小與邊界線長度有關(guān)，還跟液體的種類、溫度有關(guān)。(3)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。在體積相同的情況下，球形的表面積最小。知識點三、浸潤和不浸潤1．附著層：液體與固體接觸時，在接觸的位置形成的一個液體薄層．同一液體對某些固體浸潤，對另外一些固體可能不浸潤，這取決于附著層中液體分子的受力情況．2．浸潤和不浸潤(1)浸潤：液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤．(2)不浸潤：液體不能附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤．落在潔凈玻璃板上的小水銀球能在上面滾來滾去而不附著在上面．落在潔凈玻璃板上的小水珠會附在玻璃板上形成薄層．3．理論分析：跟固體相接觸的液體薄層叫附著層，由于不同固體和液體的分子性質(zhì)不同使得有些附著層內(nèi)液體分子較內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力，液面收縮，表現(xiàn)為不浸潤；而有些附著層內(nèi)液體分子較內(nèi)部密集，分子力表現(xiàn)為斥力，液面擴展，表現(xiàn)為浸潤．知識點四、毛細現(xiàn)象1．定義：在浸潤液體在細管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里下降的現(xiàn)象，叫做毛細現(xiàn)象．2．理論分析：在浸潤的情況下，附著層擴展，表面層收縮使液面升高，最終是表面張力的作用跟液柱因重力而產(chǎn)生的作用相平衡；不浸潤的情況下，附著層收縮，表面層收縮使液面下降，最終是表面張力的作用跟毛細管外液體產(chǎn)生的壓力作用相平衡．3．毛細現(xiàn)象的應用棉花脫脂后能夠吸水的原因在于其內(nèi)部有許多細小的孔道，起到毛細管作用．田間農(nóng)作物的重要管理措施是鋤地松土，防止土地板結(jié)，其目的是破壞土壤里的毛細管，使地下水分不會快速引到地面而蒸發(fā)掉.4．浸潤液體在毛細管里上升的高度如圖所示，設(shè)毛細管內(nèi)半徑為r，并設(shè)液面單位長度上的表面張力為F0.由于毛細管內(nèi)徑很小，可以粗略認為沿著管壁的液面是豎直的．以液柱為研究對象，則：豎直向上作用到液體上的表面張力為：F＝2πrF0.設(shè)液面高度為h，液體密度為ρ，則豎直向下作用到液柱上的重力為G＝πr2ρgh.當液柱靜止時，有F＝G.即2πrF0＝πr2ρgh，故h＝eq\f(2F0,ρgr)。由此式可見，對同一液體(F0、ρ相同，g為常數(shù))則h∝eq\f(1,r)。所以管子越細，h越大，亦即毛細現(xiàn)象越明顯．知識點五、液晶1．定義：有些化合物像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，處于這種狀態(tài)的化合物叫做液晶．2．特點(1)液晶具有液體的流動性．(2)液晶具有晶體的光學各向異性．(3)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界條件(如電場、壓力、光照、溫度)的影響下發(fā)生改變．(4)從某個方向上看，液晶分子的排列比較整齊；但是從另一個方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的．(5)并不是所有物質(zhì)都有液晶態(tài)．通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)．3．應用：液晶可以作為顯示元件，在生物醫(yī)學、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用．筆記本電腦、液晶電視、可視電話……液晶一步步地深入我們的生活，在顯示器中扮演主要角色．典例分析一、液體的表面張力例1以下說法正確的是()A．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是液體表面張力在起作用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重力和水的浮力平衡的結(jié)果D．噴泉噴射到空中的水形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果解析仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進過程中，其腿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，故A正確，C錯；小木塊浮于水面上時，木塊下部實際上已經(jīng)陷入水中受到水的浮力作用，是浮力與重力平衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，B錯；噴泉噴到空中的水分散時每一小部分的表面都有表面張力在起作用且又處于失重狀態(tài)，因而形成球狀水珠，故D正確。答案AD二、對浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細現(xiàn)象的理解例2兩個完全相同的空心玻璃球殼，其中一個盛有一半體積的水，另一個盛有一半體積的水銀；將它們封閉起來，用航天飛機送到繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中去，在如圖所示的四個圖中(圖中箭頭指向地球中心)：(1)水在玻璃球殼中分布的情況，可能是()(2)水銀在玻璃球殼中分布的情況，可能是()解析在繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，球殼和其中的水、水銀均處于完全失重狀態(tài)；水浸潤玻璃，附著層有擴大的趨勢，最終水的表面積盡可能伸展到球殼上，故(1)題選C；水銀不浸潤玻璃，附著層有收縮的趨勢，只有當它成為一個球形時表面積最小，(2)題選B。答案(1)C(2)B三、液晶的性質(zhì)例3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．液晶的光學性質(zhì)隨溫度的變化而變化D．液晶的光學性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化解析液晶的微觀結(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，選項A、B錯誤。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)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學性質(zhì)。選項C、D正確。答案CD自我檢測1．下列關(guān)于液體表面張力的說法中，正確的是()A．液體表面張力的存在，使得表面層內(nèi)分子的分布比內(nèi)部要密些B．液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，從而表現(xiàn)為引力，因而產(chǎn)生表面張力C．液體表面層分子間只有引力而無斥力是產(chǎn)生表面張力的原因D．表面張力使液體表面有收縮到最小面積的趨勢答案BD2．關(guān)于浸潤和不浸潤及毛細現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．水銀是浸潤液體，水是不浸潤液體B．在內(nèi)徑小的容器里，如果液體能浸潤容器壁，則液面成凹形，且液體在容器內(nèi)上升C．如果固體分子對液體分子的引力較弱，就會形成浸潤現(xiàn)象D．在人造衛(wèi)星中，由于一切物體都處于完全失重狀態(tài)，所以一個固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時，必須用蓋子蓋緊，否則容器中液體一定會沿器壁流散解析液體對固體是否發(fā)生浸潤現(xiàn)象，是由液體和固體共同決定的，A錯；如果液體浸潤容器壁就會形成凹面，且液體在容器中上升，B對；如果固體分子對液體表面層分子的引力大于液體內(nèi)部分子的引力，附著層內(nèi)的分子較密，分子力表現(xiàn)為斥力，會看到液體的浸潤現(xiàn)象，C錯；在處于完全失重狀態(tài)的人造衛(wèi)星上，如果液體浸潤器壁，液體和器壁的附著層就會擴張，沿著器壁流散，故必須蓋緊，D正確．答案BD3．用內(nèi)徑很小的玻璃管做成的水銀氣壓計，其讀數(shù)比實際氣壓()A．偏大B．偏小C．相同D．無法解釋解析因為水銀不浸潤玻璃，所以玻璃管中的水銀呈凸形；因為玻璃管很細，會發(fā)生毛細現(xiàn)象，使水銀柱下降，所以氣壓計的讀數(shù)應比實際氣壓偏小，選項B正確．答案B4．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都會引起液晶分子排列的變化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)定解析液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件的微小變動都會引起液晶分子排列的變化，從而改變其某些性質(zhì)，例如：溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異性等，都可以改變液晶的光學性質(zhì)，即物理性質(zhì)，故A、B正確．答案AB5．下列現(xiàn)象中，由于液體表面張力而引起的是()A．同一液體在不同形狀的容器內(nèi)，體積相同B．兩滴水銀相互接觸，立即合成一滴C．新的棉織品水洗后都要縮水D．小昆蟲能在水面上自由走動解析同一體積的液體在不同容器內(nèi)有不同的形狀，這是由液體分子的排列規(guī)律決定的，與表面張力無關(guān)，A錯誤；兩滴水銀的接觸，新的棉織品水洗后，小昆蟲在水面上走動，都將受到液體的表面張力的作用，B、C、D正確．答案BCD6．關(guān)于浸潤與不浸潤現(xiàn)象，下面的幾種說法中正確的是()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．只有浸潤液體在細管中才會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象解析浸潤或不浸潤，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．浸潤液體在細管中上升，不浸潤液體在細管中下降，都屬于毛細現(xiàn)象．故只有選項C正確．答案C7．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，以下說法正確的是()A．液晶的分子勢能與體積有關(guān)B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C．溫度升高，每個分子的動能都增大D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用解析液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì)，其分子間的作用力較強，在體積發(fā)生變化時需要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積有關(guān)，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．溫度升高時，分子的平均動能增大，但不是每一個分子動能都增大，C錯誤．露珠由于受到表面張力的作用，表面積有收縮到最小的趨勢即呈球形，D正確．答案AD8．下列說法正確的是()A．玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體B．單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點C．當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部D．氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)解析玻璃是非晶體，A錯；多晶體也有固定的熔點，B錯；液體表面層內(nèi)的分子、液體內(nèi)部分子間距離的密度都大于大氣，因此分子力的合力指向液體內(nèi)部，C正確；氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，決定氣體的壓強，因此與單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān)，D正確．答案CD9．關(guān)于液體的說法正確的是()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．液體分子的熱運動沒有長期固定在平衡位置D．液體的擴散比固體的擴散快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中的那樣強，所以選項B是正確的，選項A是錯誤的．液體具有流動性的原因是液體分子熱運動的平衡位置不固定，液體分子可以在液體中移動，所以液體的擴散比固體的擴散快，選項C、D都是正確的．答案BCD10.在水中浸入兩個同樣粗細的毛細管，一個是直的，另一個是彎的，如圖所示，水在直管中上升的高度比彎管的最高點還要高，那么彎管中的水將()A．會不斷地流出B．不會流出C．不一定會流出D．無法判斷