第二章液体性质
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第2章 液体的表面性质 2-1 如图金属框架中形成一肥皂膜,金属丝AB 长为5 cm ,可以自由滑动,拉此肥皂膜平衡时,所需的平衡力F =2.5×10-3 N ,求肥皂水的表面张力系数。
解: m N L F /105.222-⨯==α 2-2 在2-1题中,若金属丝AB 向右移动了2 cm ,试计算移动AB 所做的功。
此时肥皂膜的表面能增加了多少? 解: J S E 5105-⨯=∆=∆α 2-3 一半径为5 cm 的金属圆环,从液体中刚能拉出时,测得环的悬线上需要加F =28.3×10-3 N 的向上拉力,求此液体的表面张力系数。
(被拉起的液膜可视为很短的圆柱面)。
解 m N l F /1001.91052103.28223---⨯=⨯⨯⨯⨯==πα 2-4 把一个框架竖直地放着,其上有一条可以移动的横杆以ab ,框架之间有肥皂液膜,如图所示。
今欲使横杆保持平衡,问横杆下面应挂多大重物?已知横杆质量为0.05 g ,长度L 为2.5 cm ,肥皂膜的表面张力系数为45×10-3 N ·m -1。
解: N G l G F G ab ab 31076.12-⨯=-=-=α 2-5 移液管中有1 ml 农用杀虫药液,其密度为0.995×103 kg ·m -3。
今令其从移液管中缓缓滴出,共分30滴全部滴完。
设经过测定,已知药液将要落下时,其颈部的直径为0.189 cm ,求药液的表面张力系数。
解: m N Nd Mg /10589.52-⨯==πα 2-6 在20 km 2的湖面上,下了一场50mm 的大雨,雨滴半径r =1.0mm 。
设过程是等温的,求释放出的表面能量。
水的比表面能α=73×10-3 J ·m -2。
解: J S E 81018.2⨯=∆=∆α 2-7 吹一直径为14 cm 的肥皂泡,问需作多少功?设在吹的过程中温度不变,已知肥皂水的表面张力系数为40×10-3 N ·m -1。
高中物理第二章《固体、液体和气体》知识梳理一、液体的微观结构1.特点液体中的分子跟固体一样是密集在一起的,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,但液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,有时瓦解,有时又重新形成,液体由大量这种暂时形成的小区域构成,这种小区域杂乱无章地分布着.联想:非晶体的微观结构跟液体非常相似,可以看作是粘滞性极大的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体.2.应用液体的微观结构可解释的现象(1液体表现出各向同性:液体由大量暂时形成的杂乱无章地分布着的小区域构成,所以液体表现出各向同性.(2液体具有一定的体积:液体分子的排列更接近于固体,液体中的分子密集在一起,相互作用力大,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,所以液体具有一定的体积.(3液体具有流动性:液体分子能在平衡位置附近做微小的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分子可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4液体的扩散比固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分子运动产生的,分子在液体里的移动比在固体中容易得多,所以液体的扩散要比固体的扩散快.二、液体的表面张力1.液体的表面具有收缩趋势缝衣针硬币浮在水面上,用热针刺破铁环上棉线一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.联想:液体表面就像张紧的橡皮膜.2.表面层(1液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层.(2表面层里的分子要比液体内部稀疏些,分子间距要比液体内部大.在表面层内,分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力.联想:在液体内部,分子间既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的.3.表面张力(1含义:液面各部分间相互吸引的力叫做表面张力.(2产生原因:表面张力是表面层内分子力作用的结果.表面层里分子间的平均距离比液体内部分子间的距离大,于是分子间的引力和斥力比液体内部的分子力和斥力都有所减少,但斥力比引力减小得快,所以在表面层上划一条分界线MN时(图1,两侧的分子在分界线上相互吸引的力将大于相互排斥的力.宏观上表现为分界线两侧的表面层相互拉引,即产生了表面张力.图1(3作用效果:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形.草叶上的露球、小水银滴要收缩成球形.深化:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最小.三、浸润和不浸润1.定义浸润:一种液体会润湿某种固体并附在固体的表面上,这种现象叫做浸润.不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表面,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,而不单纯由液体或固体单方面性质决定,同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的,水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡,水银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“水是浸润液体”,“水银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分子同时受到固体分子和液体内部分子的吸引.(2解释:当水银与玻璃接触时,附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱,结果附着层中的水银分子比水银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力,使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.相反,如果受到固体分子的吸引相对较强,附着层里的分子就比液体内部更密,在附着层里就出现液体分子互相排斥的力,这时跟固体接触的表面有扩展的趋势,从而形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分子力作用的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分子对附着层分子的力和液体分子间力的关系.4.弯月面液体浸润器壁时,附着层里分子的推斥力使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形面.液体不浸润器壁时,附着层里分子的引力使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形面.如图2所示.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、毛细现象1.含义浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象.2.特点(1浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面,不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面.(2毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管内径越小,高度差越大.误区:在这里很多同学误认为只有浸润液体才会发生浸润现象.3.毛细现象的解释当毛细管插入浸润液体中时,附着层里的推斥力使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯月面使液体表面变大,与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等时,达到平衡,液体停止上升,稳定在一定的高度.联想:利用类似的分析,也可以解释不浸润液体的毛细管里下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,人们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分子排列:液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个方向上看液晶的分子排列比较整齐;但是从另一个方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子依照一定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分子排列无序性和流动性;液晶呢?分子既保持排列有序性,保持各向异性,又可以自由移动,位置无序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较大的分子,分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分子的排列是不稳定的,外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显示屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的用途液晶可以用作显示元件,液晶在生物医学、电子工业,航空工业中都有重要应用.联想:液晶可用显示元件:有一种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态而不再透明,去掉电压,又恢复透明,当输入电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从而显示出设定的文字或数码.。
第四节液体的性质液晶第五节液体的表面张力[学习目标]1.知道液体的性质。
2.了解液晶的特点及其应用.3.知道液体的表面张力,并能解释液体表面张力产生的原因.一、液体的性质[导学探究]液体像气体一样没有固定的形状,具有流动性,而又像固体一样具有一定的体积,不易被压缩,液体的这些特点是由什么决定的?答案液体的微观结构.[知识梳理]1.液体分子的排列更接近于固体,液体中的分子是密集排列在一起的,因而液体具有一定的体积,不易被压缩.2.液体分子只在很小的区域内有规则的排列,这种小区域杂乱无章的分布,使液体在宏观上呈现出各向同性.3.液体分子间的距离小,相互作用力很大,液体分子的热运动与固体类似,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,但液体分子没有长期固定的平衡位置,在一个平衡位置附近振动一小段时间以后,又转移到另一个平衡位置附近振动,这就是液体具有流动性的原因.4.由于分子在液体内部移动比在固体中容易得多,所以液体的扩散要比固体的扩散快.二、液晶[导学探究]液晶在现代生活中扮演着重要角色,从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话、……,液晶一步步地深入到我们生活的方方面面.什么是液晶呢?它是液体吗?答案在力学性质上像液体一样具有流动性、连续性,而其光学性质、电学性质与晶体的某些性质相似,具有各向异性.液晶不是液体.[知识梳理]1.液晶在力学性质上与液体相同,即具有流动性、连续性.2.液晶在光学、电学性质方面与晶体相同,即具有各向异性.3.液晶的用途:液晶显示、液晶测温.三、液体的表面张力[导学探究](1)把一根棉线的两端系在铁丝环上,不要让棉线过紧,要使它处于略为松驰的状态.然后将铁丝环浸入肥皂液里,再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜.这时薄膜上的棉线仍是松驰的(如图1甲所示).用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜,观察薄膜和棉线发生的变化.甲乙丙图1(2)把一个棉线圈系在铁丝环上,使环上布满肥皂液的薄膜,这时膜上的棉线圈仍是松驰的(如图2甲所示).图2用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化.以上两个实验说明了什么问题?答案液体之间存在相互作用力,液体表面存在表面张力.[知识梳理]1.表面层的特点(1)表面层的厚度是分子力的有效作用距离,数量级为10-9 m。
第四讲液体的性质液晶[目标定位] 1.知道液体分子的排列情况.2.知道液体分子热运动的特点,了解液晶的微观结构.3.通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用.一、液体的性质1.具有一定的体积,不易被压缩.2.宏观物理性质上表现为各向同性.3.没有一定的形状,具有一定的体积.4.液体微观结构与非晶体非常类似,非晶体可以看作粘性极大的液体,所以严格地说,只有晶体才能叫做真正的固体.5.液体的扩散现象比固体进行得快.6.分子的热运动:主要表现为在平衡位置附近振动,其特点是短时间的“搬迁”和比较长时间的“定居”交替进行.二、液晶1.人们把介于晶体和液体之间的中间态叫做液晶态,把处于液晶态的物质叫做液晶.2.液晶是一种特殊的物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样具有光学各向异性.3.液晶可以分为长丝状液晶和螺旋状液晶,长丝状液晶对外界的作用很敏感,螺旋状液晶具有显著的温度效应.4.液晶在目前最主要的应用方向是在显示器方面的应用,这方面的应用是利用了液晶的多种光学效应,笔记本电脑的彩色显示器也是液晶显示器.在某些液晶中掺入少量的多色性染料,染料分子会与液晶分子结合而定向排列,从而表现出光学各向异性.某些物质在水溶液中能够形成薄片状液晶,而这正是生物膜的主要构成部分.液晶已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点.一、液体的性质1.液体的微观结构液体中的分子跟固体一样是密集在一起的,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,但液体分子只在很小的区域内有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,有时瓦解,有时又重新形成,液体由大量这种暂时形成的小区域构成,这种小区域杂乱无章地分布着.2.液体的宏观特性(1)定体积:液体中的分子密集在一起,分子间距接近于r0,相互间的束缚作用强,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,所以液体具有一定的体积.(2)各向同性:液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成,所以液体表现出各向同性.(3)流动性:液体分子能在平衡位置附近做微小的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分子可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4)扩散特点:液体的扩散现象是由液体分子热运动产生的,分子在液体里的移动比在固体中容易得多,所以液体的扩散要比固体的扩散快.例1关于液体和固体,以下说法不正确的是( )A.液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B.液体分子同固体分子一样,也是密集在一起的C.液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D.液体的扩散比固体的扩散快答案 A解析液体具有一定的体积,是液体分子密集在一起的缘故,但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强,所以B正确,A错误;液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定,液体分子可以在液体中移动;也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易,所以其扩散也比固体的扩散快,C、D正确.二、液晶1.定义有些有机化学物在固态向液态转化的过程中存在着混浊的中间态,它具有和晶体相似的性质,故称为液态晶体,简称液晶.2.液晶的主要性质(1)液晶具有晶体的各向异性的特点.原因是在微观结构上,从某个方向看,液晶的分子排列比较整齐,有特殊的取向,这是其物理性质各向异性的主要原因.(2)液晶具有液体的流动性.原因是液晶分子排列是杂乱的,因而液晶又具有液体的性质,具有一定的流动性.3.长丝状液晶(1)分子排列特点:呈长棒形排列,自然状态下分子有彼此平行排列的倾向,沿一定方向的排列比较整齐,但彼此间前后左右的位置可以变动.(2)特性及应用:对外界的作用很敏感,当外加电压时,液晶分子不再平行排列,液晶由透明状态变成混浊状态,去掉电压又恢复透明,因此可制作显示元件.4.螺旋状液晶(1)分子排列特点:分子分层排列,每层分子的排列方向相同,相邻各层分子的取向相差一个小角度,形成各层分子排列方向依次旋转,构成一个螺旋状结构.(2)特性及应用:具有显著的温度效应,可以用来探测温度,医学上检查肿瘤,检查电路中的短路点.[温馨提示] (1)液晶的性质具有双重性,既具有液体的流动性、连续性,又在光学性质、电学性质等方面具有晶体的各向异性的性质.(2)液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改变分子排列,从而改变液晶的某些性质.(3)不是所有的物质都具有液晶态有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态;有些物质溶解在适当的溶剂中,在一定的浓度范围内具有液晶态.例2关于液晶的下列说法中正确的是( )A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶答案 B解析液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱.液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错,选项B正确.借题发挥(1)液晶是既具有流动性和连续性又具有各向异性的流体.(2)向列型液晶在外加电压下会由透明变为不透明,但本身不会发光.液体的性质1.以下关于液体的说法正确的是( )A.非晶体的结构跟液体非常类似,可以看作是黏滞性极大的液体B.液体的物理性质一般表现为各向同性C.液体的密度总是小于固体的密度D.所有的金属在常温下都是固体答案AB解析由液体的微观结构知选项A、B正确;有些液体的密度大于固体的密度,例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度,故C错;金属汞在常温下就是液体,故D错误.液晶2.下列有关液晶的一些性质的说法中,不正确的是( )A.液晶分子的空间排列是稳定的B.液晶的光学性质随温度而变化C.液晶的光学性质随所加电场的变化而变化D.液晶的光学性质随所加压力的变化而变化答案 A解析液晶分子既有排列的有序性,又可以自由移动,故A错,B、C、D均正确.(时间:60分钟)题组一液体1.关于液体分子的热运动,正确的是( )A.较长时间在平衡位置附近的振动和较长时间平衡位置的迁移B.较长时间在平衡位置附近的振动和短时间平衡位置的迁移C.短时间在平衡位置附近的振动和较长时间平衡位置的迁移D.像布朗颗粒一样,运动无规则,但永不停息答案 B解析液体分子的热运动主要是在平衡位置附近的微小振动,但其平衡位置短时间内会移动到另一位置.2.液体在宏观上呈现出各向同性,原因是( )A.液体分子是密集在一起的B.液体中近似保持规则排列的微小区域分布杂乱无章C.液体分子主要是在平衡位置附近振动D.液体分子的平衡位置经常改变答案 B3.关于液体,下列各种说法中正确的是( )A.液体性质介于气体与固体之间,更接近于气体B.液体表现出各向异性C.液体分子的热运动与固体类似,主要表现为在固定的平衡位置附近做微小的振动D.液体的扩散比固体的扩散快答案 D解析液体的性质介于气体与固体之间,更接近于固体,A错.液体分子只在很小区域内有规则排列,并且这些小区域又杂乱无章地分布,因而液体表现出各向同性,B错.液体分子的热运动与固体类似,主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,但平衡位置在不断移动,C错.液体分子在液体中移动较固体分子在固体中移动更容易,液体的扩散较固体快,D正确.4.关于液体的微观结构,下列说法中正确的是( )A.液体分子间距离较小,分子是密集在一起的B.液体分子间作用力较弱,分子像一盘散沙,这是液体具有流动性的原因C.液体分子的排列杂乱无章,这使液体具有各向同性D.在液体内部存在许多分子排列规则的小区域,这些小区域的分布杂乱无章答案AD题组二液晶5.关于液晶,下列说法正确的是( )A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态,所以液晶实际上是一种非晶体B.液晶具有液体的流动性,是因为液晶分子尽管有序排列,但却位置无序,可自由移动C.任何物质在任何条件下都可以存在液晶态D.天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的答案BD解析液晶是一种介于晶体与液体之间的中间态,它不是晶体更不是非晶体;液晶分子像晶体分子一样排列有序,但是它们又像液体分子一样可以自由移动,没有固定的位置,即位置无序,所以液晶具有流动性;有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态,并不是所有物质都有液晶态的;天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的,目前已达到5000多种.由上述可知B、D正确.6.关于液晶分子的排列,下列说法正确的是( )A.液晶分子在特定方向排列整齐B.液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化C.液晶分子的排列整齐而稳定D.液晶的物理性质稳定答案AB解析液晶分子的排列是不稳定的.外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变其某些性质,例如:温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等,都可以改变液晶的光学性质,即物理性质,故A、B正确.7.下列说法正确的是( )A.液晶的结构与晶体结构相同B.液晶的结构与液体的结构相同C.液晶的结构与非晶体结构相同D.液晶在某些性质上与晶体相同,在某些性质上又与液体相同答案 D解析液晶的结构既不同于晶体结构,也不同于液体结构和非晶体的结构,故A、B、C错.液晶在力学性质上与液体相同,具有流动性、连续性,可以形成液滴,在光学性质、电学性质等方面又具有明显的各向异性,因而又具有晶体的某些性质,所以D正确.8.下列叙述中不正确的是( )A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态B.利用液晶在电压变化时由透明变混浊可制作电子手表、电子计算器的显示元件C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度D.利用液晶可检查肿瘤,还可以检查电路中的短路点答案 A解析通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态,但不是任何时候都呈液晶态,故A错.9.关于液晶的以下说法正确的是( )A.液晶态只是物质在一定条件下才具有的存在状态B.因为液晶在一定条件下发光,所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以显示各种颜色答案CD解析液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在,它对离子的渗透作用同人体的某些组织,在外加电压下,对不同色光的吸收强度不同.。
⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⼀、液体的微观结构1.特点液体中的分⼦跟固体⼀样是密集在⼀起的,液体分⼦的热运动主要表现为在平衡位置附近做微⼩的振动,但液体分⼦只在很⼩的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和⼤⼩随时改变,有时⽡解,有时⼜重新形成,液体由⼤量这种暂时形成的⼩区域构成,这种⼩区域杂乱⽆章地分布着.联想:⾮晶体的微观结构跟液体⾮常相似,可以看作是粘滞性极⼤的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体.2.应⽤液体的微观结构可解释的现象(1液体表现出各向同性:液体由⼤量暂时形成的杂乱⽆章地分布着的⼩区域构成,所以液体表现出各向同性.(2液体具有⼀定的体积:液体分⼦的排列更接近于固体,液体中的分⼦密集在⼀起,相互作⽤⼒⼤,主要表现为在平衡位置附近做微⼩振动,所以液体具有⼀定的体积.(3液体具有流动性:液体分⼦能在平衡位置附近做微⼩的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分⼦可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4液体的扩散⽐固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分⼦运动产⽣的,分⼦在液体⾥的移动⽐在固体中容易得多,所以液体的扩散要⽐固体的扩散快.⼆、液体的表⾯张⼒1.液体的表⾯具有收缩趋势缝⾐针硬币浮在⽔⾯上,⽤热针刺破铁环上棉线⼀侧的肥皂膜,另⼀侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.联想:液体表⾯就像张紧的橡⽪膜.2.表⾯层(1液体跟⽓体接触的表⾯存在⼀个薄层,叫做表⾯层.(2表⾯层⾥的分⼦要⽐液体内部稀疏些,分⼦间距要⽐液体内部⼤.在表⾯层内,分⼦间的距离⼤,分⼦间的相互作⽤⼒表现为引⼒.联想:在液体内部,分⼦间既存在引⼒,⼜存在斥⼒,引⼒和斥⼒的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的.3.表⾯张⼒(1含义:液⾯各部分间相互吸引的⼒叫做表⾯张⼒.(2产⽣原因:表⾯张⼒是表⾯层内分⼦⼒作⽤的结果.表⾯层⾥分⼦间的平均距离⽐液体内部分⼦间的距离⼤,于是分⼦间的引⼒和斥⼒⽐液体内部的分⼦⼒和斥⼒都有所减少,但斥⼒⽐引⼒减⼩得快,所以在表⾯层上划⼀条分界线MN时(图1,两侧的分⼦在分界线上相互吸引的⼒将⼤于相互排斥的⼒.宏观上表现为分界线两侧的表⾯层相互拉引,即产⽣了表⾯张⼒.图1(3作⽤效果:液体的表⾯张⼒使液⾯具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的⽔银滴呈球形.草叶上的露球、⼩⽔银滴要收缩成球形.深化:表⾯张⼒使液体表⾯具有收缩趋势,使液体表⾯积趋于最⼩.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最⼩.三、浸润和不浸润1.定义浸润:⼀种液体会润湿某种固体并附在固体的表⾯上,这种现象叫做浸润.不浸润:⼀种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表⾯,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,⽽不单纯由液体或固体单⽅⾯性质决定,同⼀种液体,对⼀些固体是浸润的,对另⼀些固体是不浸润的,⽔能浸润玻璃,但不能浸润⽯蜡,⽔银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“⽔是浸润液体”,“⽔银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分⼦同时受到固体分⼦和液体内部分⼦的吸引.(2解释:当⽔银与玻璃接触时,附着层中的⽔银分⼦受玻璃分⼦的吸引⽐内部⽔银分⼦弱,结果附着层中的⽔银分⼦⽐⽔银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表⾯张⼒相似的收缩⼒,使跟玻璃接触的⽔银表⾯有缩⼩的趋势,因⽽形成不浸润现象.相反,如果受到固体分⼦的吸引相对较强,附着层⾥的分⼦就⽐液体内部更密,在附着层⾥就出现液体分⼦互相排斥的⼒,这时跟固体接触的表⾯有扩展的趋势,从⽽形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分⼦⼒作⽤的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分⼦对附着层分⼦的⼒和液体分⼦间⼒的关系.4.弯⽉⾯液体浸润器壁时,附着层⾥分⼦的推斥⼒使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形⾯.液体不浸润器壁时,附着层⾥分⼦的引⼒使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形⾯.如图2所⽰.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、⽑细现象1.含义浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为⽑细现象.2.特点(1浸润液体在⽑细管⾥上升后,形成凹⽉⾯,不浸润液体在⽑细管⾥下降后形成凸⽉⾯.(2⽑细管内外液⾯的⾼度差与⽑细管的内径有关,⽑细管内径越⼩,⾼度差越⼤.误区:在这⾥很多同学误认为只有浸润液体才会发⽣浸润现象.3.⽑细现象的解释当⽑细管插⼊浸润液体中时,附着层⾥的推斥⼒使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液⾯弯曲,呈凹形弯⽉⾯使液体表⾯变⼤,与此同时由于表⾯层的表⾯张⼒的收缩作⽤,管内液体也随之上升,直到表⾯张⼒向上的拉伸作⽤与管内升⾼的液体的重⼒相等时,达到平衡,液体停⽌上升,稳定在⼀定的⾼度.联想:利⽤类似的分析,也可以解释不浸润液体的⽑细管⾥下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体⼀样具有流动性,⽽其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,⼈们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是⼀种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分⼦排列:液晶分⼦的位置⽆序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个⽅向上看液晶的分⼦排列⽐较整齐;但是从另⼀个⽅向看,液晶分⼦的排列是杂乱⽆章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分⼦、原⼦或离⼦依照⼀定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分⼦排列⽆序性和流动性;液晶呢?分⼦既保持排列有序性,保持各向异性,⼜可以⾃由移动,位置⽆序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较⼤的分⼦,分⼦形状通常是棒状分⼦、碟状分⼦、平板状分⼦.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分⼦的排列是不稳定的,外界条件和微⼩变动都会引起液晶分⼦排列的变化,因⽽改变液晶的某些性质,例如温度、压⼒、摩擦、电磁作⽤、容器表⾯的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显⽰屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的⽤途液晶可以⽤作显⽰元件,液晶在⽣物医学、电⼦⼯业,航空⼯业中都有重要应⽤.联想:液晶可⽤显⽰元件:有⼀种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态⽽不再透明,去掉电压,⼜恢复透明,当输⼊电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从⽽显⽰出设定的⽂字或数码.。
初中化学液体的性质教案
教学目标:
1. 了解液体的性质及其表现形式;
2. 掌握液体的表面张力、粘度、比重和密度的概念;
3. 能够通过实验观察、测量和比较不同液体的性质差异。
教学步骤:
一、导入
1. 引出问题:我们日常生活中接触最多的物质是什么?液体在我们生活中起着什么作用?
2. 向学生展示一些液体的图片或实物,让学生观察并描述液体的性质。
二、讲授
1. 液体的性质:表面张力、粘度、比重和密度。
2. 介绍液体性质的定义和特点,并结合实例进行解释。
三、实验
1. 实验1:观察不同液体的表面张力
材料:水、酒精、食用油等不同液体;硬币、针管等小物品。
方法:在不同液体中放入小物品,观察小物品在液体上的浮沉情况。
2. 实验2:测量不同液体的粘度
材料:蜂蜜、水、盐水等不同液体;长直棒、秒表。
方法:用长直棒在不同液体中依次搅动,观察搅动的难易程度,并记录时间。
四、总结
1. 回顾实验结果,让学生总结不同液体的性质差异;
2. 引导学生思考液体性质与我们日常生活的关系。
五、作业
1. 撰写实验报告,总结实验结果并分析液体的性质;
2. 调查家庭中不同液体的使用场合,了解液体的实际应用情况。
教学反思:
1. 本课程设计以实验为主,旨在引导学生通过实践观察、比较和总结液体的性质;
2. 通过本课程,学生可以加深对液体性质的理解,培养观察和实验的能力,提高科学素养。