高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 2 液體課件 新人教版選修33

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1、2液體1.能從液體的微觀結(jié)構(gòu)入手了解液體的基本性質(zhì);知道液體的表面張力,了解表面張力形成的原因;能通過觀察和實(shí)驗(yàn)了解浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)以及毛細(xì)現(xiàn)象。2.了解液晶的特點(diǎn)及其在生活、生產(chǎn)、科研中的應(yīng)用。一二一、液體的微觀結(jié)構(gòu)1.液體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)分子間距:液體不易被壓縮,這說明液體分子間的距離很小。(2)分子力:液體分子間的相互作用力較大,但比固體分子間的作用力小。(3)分子的熱運(yùn)動(dòng):液體分子的移動(dòng)比固體分子的移動(dòng)更容易,所以在溫度相同的情況下,液體的擴(kuò)散速度要比固體的擴(kuò)散速度快。2.液體的宏觀性質(zhì)(1)液體具有一定的體積,不易被壓縮。(2)液體沒有一定的形狀,具有流動(dòng)性。三四五一二二、液體的表面

2、張力1.液體的表面層(1)概念:液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層,叫作表面層。(2)特點(diǎn):表面層內(nèi)分子間的距離大于r0,因此分子間的相互作用表現(xiàn)為相互吸引。2.液體的表面張力(1)定義:如果在液體表面任意畫一條線,線兩側(cè)的液體之間的作用力是引力,它的作用是使液體表面繃緊,所以叫作液體的表面張力。(2)形成原因:液體表面具有收縮的趨勢(shì),這是因?yàn)樵谝后w內(nèi)部,分子引力和斥力可以認(rèn)為相等,而在表面層里分子間距較大,分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力的緣故。三四五一二“水上飄”在武俠小說中常用來形容一個(gè)人輕功高,而生活中有些小昆蟲就能在水面上輕松地跑來跑去,甚至在水面上“亭亭玉立”。你知道它們是怎么做到的嗎?

3、提示:水的表面張力產(chǎn)生的作用。三四五一二三三、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)1.附著層:當(dāng)液體和固體接觸時(shí),接觸的位置形成的一個(gè)液體薄層,叫作附著層。2.浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)(1)概念:一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作浸潤(rùn);一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體,也就不會(huì)附著在這種固體表面,這種現(xiàn)象叫作不浸潤(rùn)。(2)特點(diǎn):一種液體是否浸潤(rùn)某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)系。四五一二三(3)產(chǎn)生原因:浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是分子力作用的表現(xiàn)。當(dāng)附著層的液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,附著層內(nèi)分子間的作用表現(xiàn)為引力,附著層有收縮的趨勢(shì),這樣的液體和固體之間表現(xiàn)為不浸潤(rùn);如果附著層內(nèi)分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,附著層內(nèi)

4、分子之間的作用表現(xiàn)為斥力,附著層有擴(kuò)展的趨勢(shì),這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為浸潤(rùn)。把一塊玻璃分別浸入水和水銀里再取出來,可觀察到從水銀中取出的玻璃上沒有附著水銀,而從水中取出的玻璃上會(huì)沾上一層水,為什么會(huì)出現(xiàn)上述兩種不同的現(xiàn)象呢?提示:這是由于水能浸潤(rùn)玻璃,而水銀不能浸潤(rùn)玻璃。四五一二三四五四、毛細(xì)現(xiàn)象1.概念:浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象,以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)現(xiàn)象。2.特點(diǎn):實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,對(duì)于一定的液體和一定材質(zhì)的管壁,管的內(nèi)徑越細(xì),液體所能達(dá)到的高度越高。你知道為什么松土能保持土壤中的水分嗎?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

5、升到地面被蒸發(fā)掉。一二三四五五、液晶1.概念:有些化合物像液體一樣具有流動(dòng)性,而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫液晶。2.出現(xiàn)液晶態(tài)的條件: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),在一定的濃度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)。3.微觀結(jié)構(gòu)位置無序使它像液體,而排列有序使它像晶體,所以液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體。4.用途:當(dāng)前液晶最主要的應(yīng)用方向是在顯示器方面的應(yīng)用。0000一、液體的微觀結(jié)構(gòu)及宏觀特性1.液體的微觀結(jié)構(gòu)液體中的分子跟固體一樣是聚集在一起的,液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則地排

6、列,這種區(qū)域是暫時(shí)形成的,邊界和大小隨時(shí)改變,有時(shí)瓦解,有時(shí)又重新形成。液體由大量這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成,這種小區(qū)域雜亂無章地分布著。2.液體的宏觀特性(1)各向同性:液體由大量暫時(shí)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(qiáng),主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動(dòng),所以液體具有一定的體積。(3)流動(dòng)性:液體分子能在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但沒有長(zhǎng)期固定的平衡位置,液體分子可以在液體中移動(dòng),這是液體具有流動(dòng)性的原因。(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

7、體里的移動(dòng)比在固體中容易得多,所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快。溫馨提示非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟液體非常相似,所以嚴(yán)格地說,只有晶體才叫真正的固體。二、如何理解液體的表面張力1.液體的表面層(1)分子間距特點(diǎn):由于蒸發(fā)現(xiàn)象,液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏。(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,使液體表面形成一層繃緊的膜。2.液體的表面張力及其作用(1)表面張力的形成原因表面張力的形成原因是表面層(液體跟空氣接觸的一個(gè)薄層)中分子間距離大,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。溫馨提示表面張力

8、使液面有收縮的趨勢(shì),故往往會(huì)誤認(rèn)為收縮后rr0。實(shí)質(zhì)上液體表面張力是液體表面層分子間距離大于分子間平衡距離r0時(shí),表現(xiàn)出的分子間的吸引力。三、對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象的分析1.對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的理解(1)附著層內(nèi)分子受力情況液體和固體接觸時(shí),附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外,還受到固體分子的吸引。(2)浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子吸引力時(shí),附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密,附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力,具有擴(kuò)展的趨勢(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體。(3)不浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子吸引力時(shí),附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,附著層中分子之間表現(xiàn)為引力,具有收

9、縮的趨勢(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體?？梢?浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)也是分子力作用的表現(xiàn)。2.毛細(xì)現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn):浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升;不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降。(2)產(chǎn)生原因:毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與液體的表面張力及浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系。溫馨提示(1)毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例:植物的根輸送水、下雨時(shí)磚墻滲水、農(nóng)民鏵鋤土壤。(2)對(duì)于一定的液體和一定材質(zhì)的管壁,管的內(nèi)徑越細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。(3)毛細(xì)現(xiàn)象的發(fā)生是液體與固體接觸的附著層和液體與空氣接觸的表面層綜合的表現(xiàn)。類型一類型二類型三對(duì)液體表面張力的理解【例1】 下列有關(guān)表面張力的說法,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

10、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.用滴管滴液體,滴的液滴總是球形,這是由于表面張力的緣故點(diǎn)撥:了解表面張力的形成原因和作用效果,是正確處理本題的關(guān)鍵。解析:表面張力的作用效果是使液體表面收縮;由于表面張力,被壓彎的液面收縮,使小昆蟲能行走在液面上;表面張力使液滴收縮成球形。答案:BCD000類型一類型二類型三題后反思液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì),在體積相等的各種形狀的物體中,球形表面積最小,所以液滴總是呈球形。類型一類型二類型三對(duì)浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象的分析【例2】 以下各種說法正確的有()A.因?yàn)樗y滴在玻璃板上呈現(xiàn)橢球狀,所以說水銀是一種不浸潤(rùn)液體B.液體對(duì)固

11、體是否發(fā)生浸潤(rùn)現(xiàn)象,是由液體和固體兩者的性質(zhì)共同決定的C.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(gè)固定著的容器中裝有浸潤(rùn)其器壁的液體時(shí),必須用蓋子蓋緊,否則容器中的液體一定會(huì)沿器壁流散D.當(dāng)A液體和B固體接觸時(shí),是發(fā)生浸潤(rùn)現(xiàn)象還是發(fā)生不浸潤(rùn)現(xiàn)象,關(guān)鍵在于B固體分子對(duì)附著層A液體分子的吸引力,是比液體內(nèi)的分子對(duì)附著層分子吸引力大些還是小些類型一類型二類型三點(diǎn)撥:浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象是由液體和固體共同決定的。液體浸潤(rùn)固體,附著層面積要擴(kuò)張,不浸潤(rùn)固體,附著層面積要收縮,產(chǎn)生的條件是固體分子和液體內(nèi)部分子對(duì)附著層分子的吸引力關(guān)系來決定的。解析:水銀不浸潤(rùn)玻璃,但可能浸潤(rùn)其他固體,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。在處于完全失重狀態(tài)的人造衛(wèi)星上,如果液體浸潤(rùn)其器壁,液體和器壁的附著層就會(huì)擴(kuò)張,沿著器壁流散,故必須蓋緊,選項(xiàng)C正確。選項(xiàng)D正確,說明了發(fā)生浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象的微觀原理。答案:BCD題后反思某種液體是否為浸潤(rùn)物體,并不完全取決于自身,而是由液體和固體的性質(zhì)共同決定的,因此,不要由某一特例就確定液體是浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)物體。000類型一類型二類型三0類型一類型二類型三解析:因?yàn)樗芙?rùn)玻璃,不可能出現(xiàn)里面浸潤(rùn),外面不浸潤(rùn)的情況,所以選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。水銀不浸潤(rùn)玻璃,所以選項(xiàng)C正確。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC題后反思毛細(xì)現(xiàn)象中,若液體與管浸潤(rùn),液面下凹;若液體不浸潤(rùn)管,液面上凸。00