資源簡介

2.5液體 學案
【學習目標】
1.了解液體表面張力的概念和表面張力產生的原因,能夠解釋日常生活中表面張力現象
2.了解浸潤和不浸潤現象及毛細現象產生的原因和應用
3.了解液晶的特點及其應用
【學習重難點】
1、理解液體表面張力的概念。
2、會應用液體表面張力解釋相關現象。
3、液體表面張力產生的原因。
【預習新知】
液體的表面張力
表面層：液體表面有一層跟 接觸的薄層。在表面層，分子的距離r略 r0，分子間的作用力表現為 。
表面張力：由于表面層分子分布比較 ，分子間的作用力表現為相互 而使液體表面繃緊的力。
方向：和液面 ，垂直于液面上的各條分界線。
作用效果：使液面具有 的趨勢。
浸潤和不浸潤
浸潤和不浸潤及毛細現象
浸潤：一種液體會 某種固體并附著在固體的表面上，這種現象叫作浸潤。
不浸潤：一種液體不會潤濕某種固體，也就不會 在固體的表面上，這種現象叫作不浸潤。
3. 當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 時，液體能夠浸潤固體。反之，液體則不浸潤固體。
4. 毛細現象：浸潤液體在細管中 的現象，以及不浸潤液體在細管中 的現象。毛細管內外液面的高度差與毛細管的內徑有關，毛細管內徑越小，高度差 。
液晶
液晶
1. 液晶的概念：液晶是介于 和 之間的一種物質狀態。既具有液體的 ，又在一定程度上具有晶體分子的 排列的性質。
2. 構成液晶的分子大多為 狀。
3. 液晶具有光學上的各向 。
【鞏固訓練】
1.在密閉的容器內，放置一定量的液體，如圖甲所示，若將此容器置于在軌道上正常運行的人造地球衛星上，則容器內液體的分布情況( )
A.仍然如圖甲所示 B.只能如圖乙中A所示
C.可能如圖乙中C或D所示 D.可能如圖乙中A或B所示
2.關于液體表面張力的描述正確的是( )
A.表面張力使得液體表面具有收縮的趨勢
B.液體表面層分子間距離小于液體內部分子間距離
C.表面張力的方向跟液面垂直
D.昆蟲在表面張力的作用下停在水面上，本質就是受到了水的浮力
3.噴霧型防水劑的原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護膜，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.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結果，與重力無關
B.照片中的玻璃和水滴發生了浸潤現象
C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內部的水分子間距大
D.照片中水滴表面分子比水滴的內部密集
4.規范佩戴醫用防護口罩是預防新冠肺炎的有效措施之一，合格醫用口罩內側使用對水不浸潤的材料，如圖所示為一滴水滴在醫用口罩內側的示意圖.以下說法正確的是( )
A.圖中水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內部密集
B.該口罩為不合格產品，其內側材料對所有的液體都浸潤
C.該口罩為合格產品，其內側材料并非對所有的液體都不浸潤
D.圖中水滴附著層(即固液接觸層)內水分子比水滴內部密集，因為附著層水分子受到的水滴內分子的作用力比受到的口罩內側固體材料分子的作用力小
5.將粗細不同的兩端開口的玻璃細管插入水銀中，正確的現象是( )
A. B. C. D.
6.如圖所示，通電霧化玻璃是將液體高分子晶膜固定在兩片玻璃之間，未通電時，看起來像一塊毛玻璃，不透明；通電后，看起來像一塊普通玻璃，透明，可以判斷通電霧化玻璃中的液晶( )
A.是液態的晶體
B.具有光學性質的各向同性
C.不通電時，入射光在液晶層發生了全反射，導致光線無法通過
D.通電時，入射光在通過液晶層后按原方向傳播
7.關于下列各圖所對應現象的描述，正確的是( )
A.圖甲中水黽可以停在水面，是因為受到水的浮力作用
B.圖乙中玻璃容器中的小水銀滴呈球形，是因為表面張力的緣故
C.圖丙中插入水中的塑料筆芯內水面下降，說明水浸潤塑料筆芯
D.圖丁中拖拉機鋤松土壤，是為了利用毛細現象將土壤里的水分引上來
8.“擠毛巾”和“液橋”都是國際空間站展示的有趣實驗。宇航員先將干毛巾一端沾水后能使得整個毛巾完全浸濕，然后再用雙手試圖擰干，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。2022年3月23日，我國宇航員王亞平在空間站做了“液橋實驗”，如圖所示。關于這兩個現象的描述不正確的是( )
A.在地球上將濕毛巾能“擰干”是因為水不能浸潤毛巾
B.干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細現象
C.水對宇航員的手和液橋板都是浸潤的
D.“液橋”實驗裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用
9.固、液、氣是物質存在的常見三種狀態，下列關于固體和液體的說法正確的是( )
A.天然石英是晶體，熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶體
B.黃金可以做成各種不同造型的首飾，說明它有規則的幾何外形，是單晶體
C.液體跟固體比具有很強的流動性，是因為液體分子間存在相互作用的斥力
D.玻璃管裂口放在火上燒熔，使尖端變圓，是利用了熔化的玻璃在表面張力作用下收縮的性質
10.下列說法正確的是( )
A.不論是浸潤的液體還是不浸潤的液體都會產生毛細現象
B.物理性質表現為各向異性的固體一定為非晶體
C.第二類永動機不可制成是因為違背了能量守恒定律
D.溫度升高，每個分子的動能都在增加
參考答案
1.答案：D
解析：容器與液體所受重力均提供容器與液體做勻速圓周運動的向心力，液體僅受表面張力的作用，使其自由表面收縮到最小狀態，呈球形.如果液體對容器是浸潤的，那么將出現題圖乙中B的情況；如果液體對容器是不浸潤的，那么就出現題圖乙中A的情況，故選項D正確，A、B、C錯誤.
2.答案：A
解析：表面張力使得液體表面具有收縮的趨勢，故A正確；液體表面與氣體接觸，使得表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，存在表面張力，故B錯誤；表面張力產生在液體表面層，它的方向跟液面相切，而非與液面垂直，故C錯誤；昆蟲在表面張力的作用下停在水面上，表面張力和水的浮力不是同一種性質的力，故D錯誤.
3.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錯誤；照片中的玻璃和水滴不浸潤，B錯誤；水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內部的水分子間距大，C正確；照片中水滴表面分子比水滴的內部稀疏，D錯誤.
4.答案：C
解析：水滴與空氣接觸的表面層的水分子比水滴的內部稀疏，故A錯誤；由題圖可知，水珠并沒有浸潤口罩內側，因此是合格產品，浸潤與不浸潤現象是相對的，各種液體的密度、分子大小、分子間隙、分子間作用力大小等都各不相同，因此口罩內側材料并不一定對所有的液體都不浸潤，只要對水不浸潤，就是合格產品，故B錯誤，C正確；水滴附著層(即固液接觸層)內水分子比水滴內部稀疏，附著層水分子受到的水滴內分子的作用力比受到的口罩內側固體材料分子的作用力大，因而使水滴表面緊繃而減小與口罩內側固體材料的作用，故D錯誤.
5.答案：A
解析：若液體不浸潤玻璃，玻璃細管與液面接觸部分玻璃分子與液體分子間的吸引力小于液體分子之間的吸引力，所以在玻璃細管內會下降，并形成向上凸起的球面；若液體浸潤玻璃，玻璃細管與液面接觸部分玻璃分子與液體分子間的吸引力大于液體分子之間的吸引力，液體在玻璃細管內會上升，并形成向下凹陷的球面.玻璃管越細，液柱上升（或下降）越大，水銀不浸潤玻璃，液面會下降，A正確.
6.答案：D
解析：液態是介于晶體和液體之間的中間狀態，既具有液體的流動性又具有晶體光學性質的各向異性，A、B錯誤.不通電時，即在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規則排列，入射光在液晶層發生了漫反射，穿過玻璃的光線少，所以像毛玻璃不透明；通電時，液晶分子迅速從無規則排列變為有規則排列，入射光在通過液晶層后按原方向傳播，C錯誤，D正確.
7.答案：B
解析：A.水黽可以停在水面是因為水的表面張力的緣故，故A錯誤；
B.水銀的表面張力比較大，同時水銀和空氣之間的相互作用力也比較小，這就導致了水銀在接觸到其他物體時，會盡可能地減少表面積，從而形成球狀，故B正確；
C.當一根內徑很細的管垂直插入液體中，浸潤液體在管里上升，而不浸潤液體在管內下降，故C錯誤；
D.拖拉機鋤松土壤，是為了破壞毛細現象減小水分蒸發，故D錯誤。故選B。
8.答案：A
解析：A.水能浸潤毛巾，在地球上將濕毛巾能“擰干”是因為重力的作用，故A錯誤，符合題意；
B.水是可以浸潤毛巾的，毛巾中有很多的小縫隙，就相當于有很多的玻璃管，水會往毛巾縫隙擴散，干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細現象，故B正確，不符合題意；
C.浸潤指液體與固體發生接觸時，液體附著在固體表面或滲透到固體內部的現象，此時對該固體而言，該液體叫做浸潤液體。水對宇航員的手和液橋板都是浸潤的，故C正確，不符合題意；
D.“液橋”實驗裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用，故D正確，不符合題意。
故選A。
9.答案：D
解析：A.天然水晶是晶體，熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）是非晶體，故A錯誤；
B.黃金以及其他金屬都是多晶體，故B錯誤；
C.液體相比固體具有流動性，是因為液體分子間的距離較大，分子間的引力更小，故C錯誤；
D.玻璃管裂口放在火上燒熔，使尖端變圓，是因為熔化的玻璃，在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故，故D正確。
故選D。
10.答案：A
解析：A.產生毛細現象原因之一是由于附著層中分子的附著力與內聚力的作用，造成浸潤或不浸潤，因而使毛細管中的液面呈現彎月形。原因之二是由于存在表面張力，從而使彎曲液面產生附加壓強。可見不論是浸潤的液體還是不浸潤的液體都會產生毛細現象，故A正確；
B.物理性質表現為各向異性的固體一定為單晶體，故B錯誤；
C.第二類永動機不可制成是因為違背了熱力學第二定律，不違背能量守恒定律，故C錯誤；
D.溫度升高，分子平均動能增大，但不是每個分子的動能都在增加，故D錯誤，故選A。

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