第四節(jié)液體的性質(zhì)液晶第五節(jié)液體的表面張力目標定位 1.知道液體的性質(zhì).2.了解液晶的特點及其應(yīng)用.3.知道液體的表面張力，并能解釋液體表面張力產(chǎn)生的原因一、液體的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)探究液體像氣體一樣沒有固定的形狀，具有流動性，而又像固體一樣具有一定的體積，不易被壓縮，液體的這些特點是由什么決定的？答案液體的微觀結(jié)構(gòu)知識梳理1液體分子的排列更接近于固體，液體中的分子是密集排列在一起的，因而液體具有一定的體積，不易被壓縮2液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則的排列，這種小區(qū)域雜亂無章的分布，使液體在宏觀上呈現(xiàn)出各向同性3液體分子間的距離小，相互作用力很大，液體分子的熱運動與固體類似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動，但液體分子沒有長期固定的平衡位置，在一個平衡位置附近振動一小段時間以后，又轉(zhuǎn)移到另一個平衡位置附近振動，這就是液體具有流動性的原因4由于分子在液體內(nèi)部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二、液晶導(dǎo)學(xué)探究液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色，從最初的電子手表到如今的筆記本電腦、液晶電視、可視電話、，液晶一步步地深入到我們生活的方方面面什么是液晶呢？它是液體嗎？答案在力學(xué)性質(zhì)上像液體一樣具有流動性、連續(xù)性，而其光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)與晶體的某些性質(zhì)相似，具有各向異性液晶不是液體知識梳理1液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體相同，即具有流動性、連續(xù)性2液晶在光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)方面與晶體相同，即具有各向異性3液晶的用途：液晶顯示、液晶測溫三、液體的表面張力導(dǎo)學(xué)探究(1)把一根棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，不要讓棉線過緊，要使它處于略為松馳的狀態(tài)然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，再拿出來時環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜這時薄膜上的棉線仍是松馳的(如圖1甲所示)用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化甲乙 丙圖1(2)把一個棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂液的薄膜，這時膜上的棉線圈仍是松馳的(如圖2甲所示)圖2用燒熱的針刺破棉線圈里的薄膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈發(fā)生的變化以上兩個實驗說明了什么問題？答案液體之間存在相互作用力，液體表面存在表面張力知識梳理1表面層的特點(1)表面層的厚度是分子力的有效作用距離，數(shù)量級為109 m.(2)表面層內(nèi)的分子受到其他分子的作用力的合力垂直液面指向液內(nèi)(3)分子在表面層比在液體內(nèi)具有的勢能大2表面張力的形成原因：液體表面增大時，表面層的勢能就要增大，反之則要減少因為勢能總是有減少的傾向，因此液體表面就有收縮的趨勢，好像張緊的彈性薄膜一樣.一、液體的性質(zhì)例1關(guān)于液體和固體，以下說法不正確的是()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的平衡位置D液體的擴散比固體的擴散快答案A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分子間那樣強，所以B是正確的，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也正是因為液體分子在液體里移動比固體容易，所以其擴散比固體的擴散快，C、D都是正確的二、液晶例2(多選)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，外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化C液晶分子的排列整齊且穩(wěn)定D液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定答案AB解析液晶分子在特定方向上排列比較整齊，故選項A正確；液晶分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，故選項B正確，選項C錯誤；液晶的物理性質(zhì)不穩(wěn)定，例如：有一種液晶，在外加電壓的影響下，會由透明狀態(tài)變成渾濁狀態(tài)，去掉電壓，又恢復(fù)透明狀態(tài)，故選項D錯誤三、液體的表面張力例3(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是()A表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力B液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的勢能C不論是水還是水銀，表面張力都會使表面收縮D表面張力的方向與液面垂直答案BC解析在液體內(nèi)，分子間的引力基本等于斥力，即rr0，分子勢能最小，在表面層rr0，分子力表現(xiàn)為引力，表面張力的作用使液面具有收縮的趨勢，其方向沿液面的切線方向與分界線垂直，且分子勢能比液體內(nèi)部的分子勢能大，故選項B、C正確，選項A、D錯誤例4如圖3所示，先把一個棉線圈拴在鐵絲環(huán)上，再把鐵絲環(huán)在肥皂液里浸一下，使鐵絲環(huán)上布滿肥皂液薄膜如果用熱針刺破棉線圈里那部分薄膜，則棉線圈將成為圓形，主要原因是()圖3A液體表面層分子間的斥力作用B液體表面受重力作用C液體表面的張力作用D棉線圈的張力作用答案C解析由于液體表面層內(nèi)分子間距離比較大，液體表面張力使得液體表面具有收縮的趨勢，故松弛的棉線圈變?yōu)閳A形，C正確液體1(液體的性質(zhì))(多選)以下關(guān)于液體的說法正確的是()A非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看成是黏性極大的液體B液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性C液體的密度總是小于固體的密度D所有的金屬在常溫下都是固體答案AB解析由液體的微觀結(jié)構(gòu)知選項A、B正確；有些液體的密度大于固體的密度，例如汞的密度就大于鐵、銅等固體的密度，故選項C錯誤；金屬汞在常溫下就是液體，故選項D錯誤2(液晶)(多選)關(guān)于液晶的特點及應(yīng)用，以下說法正確的是()A所有固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化時，中間態(tài)液體稱為液晶B利用液晶在溫度變化時由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計算器的顯示元件C有一種液晶，隨溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來探測溫度D液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定答案BC3(液體的表面張力)(多選)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有()A水黽可以停在水面上B葉面上的露珠呈球形C滴入水中的紅墨水很快散開D懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動答案AB解析由于表面張力的作用，水的表面層分子間表現(xiàn)為引力，使表面形成了彈性膜，使水黽可以停在水面上；由于表面張力的作用，使水表面層有收縮到表面積最小的趨勢，因此葉面上的露珠呈球形，A、B均正確滴入水中的紅墨水很快散開和懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動，均說明水分子做無規(guī)則運動，與表面張力無關(guān)，所以C、D均錯誤4(液體的表面張力)(多選)液體表面具有收縮趨勢的原因是()A液體可以流動B液體表面層的分子勢能小于液體內(nèi)部分子勢能C液體表面層的分子勢能大于液體內(nèi)部分子勢能D液體表面層的分子勢能有減小的趨勢答案CD題組一液體的性質(zhì)1(多選)關(guān)于液體的特點，下列描述正確的是()A每一個液體分子都沒有固定的位置，液體分子的平衡位置時刻變動B液體蒸發(fā)，是因為某些動能較大的分子克服其他分子的作用力的緣故C液體變成固體(凝固)時體積一定減小D液體跟其他固體一樣，也是熱脹冷縮的答案AB解析液體易流動，是因為液體分子沒有固定的平衡位置；液體蒸發(fā)，是由于那些動能較大的分子掙脫其他分子的作用力而成為自由分子，故A、B正確；以水為反例可以說明C、D不正確2關(guān)于液體分子的熱運動，下列說法正確的是 ()A較長時間在平衡位置附近的振動和較長時間平衡位置的遷移B較長時間在平衡位置附近的振動和短時間平衡位置的遷移C短時間在平衡位置附近的振動和較長時間平衡位置的遷移D像布朗顆粒一樣，運動無規(guī)則，但永不停息答案B解析液體分子的熱運動主要是較長時間在平衡位置附近的微小振動，但其平衡位置短時間內(nèi)會移動到另一位置題組二液晶3下列說法正確的是()A液晶的結(jié)構(gòu)與晶體的結(jié)構(gòu)相同B液晶的結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)相同C液晶的結(jié)構(gòu)與非晶體的結(jié)構(gòu)相同D液晶在某些性質(zhì)上與晶體相同，在某些性質(zhì)上又與液體相同答案D解析液晶的結(jié)構(gòu)既不同于晶體的結(jié)構(gòu)，也不同于液體的結(jié)構(gòu)和非晶體的結(jié)構(gòu)，故A、B、C錯誤液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體相同，具有流動性、連續(xù)性，可以形成液滴在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面又具有明顯的各向異性，因而又具有晶體的某些性質(zhì)，所以D正確4(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；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(xué)性質(zhì)5下列關(guān)于液晶的說法中正確的是()A液晶是液體和晶體的混合物B液晶分子在特定方向排列比較整齊C電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶答案B解析液晶是某些特殊的有機化學(xué)物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上分子排列雜亂液晶本身不能發(fā)光，所以選項A、C、D錯，選項B正確題組三液體的表面張力6處在液體表面層中的分子與液體內(nèi)部的分子相比有()A較小的勢能 B較大的勢能C相同的勢能 D較大的動能答案B7下列現(xiàn)象中，不是由于液體的表面張力造成的是()A船浮于水面上B硬幣或鋼針浮于水面上C綢布傘有縫隙但不漏雨水D鋒利的玻璃片，用酒精燈燒一定時間后變鈍了答案A解析A項中船浮于水面上是浮力造成的，故選A.8.如圖1所示，金屬框上陰影部分表示液體肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分，若將液體肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是下圖中的哪一個()圖1答案D解析肥皂膜被刺破時，作用在棉線兩側(cè)的表面張力互相平衡，棉線可以有任意形狀，當把a部分液膜刺破后，在b部分液膜表面張力的作用下，棉線將被繃緊因液體表面有收縮到面積最小的趨勢，而在同周長的幾何圖形中，圓面積最小，所以棉線被拉成凹的圓弧形狀，正確選項為D.題組四綜合應(yīng)用9在天平的左盤掛一根鐵絲，右盤放一砝碼，且鐵絲浸于液體中，此時天平平衡，如圖2所示現(xiàn)將左端液體下移，使鐵絲剛剛露出液面，則()圖2A天平仍然平衡B由于鐵絲離開液面沾上液體，重量增加而使天平平衡被破壞，左端下降C由于鐵絲剛離開液面時，和液面間生成一層液膜，此液膜的表面張力使天平左端下降D以上說法都不對答案C解析由于鐵絲剛離開液面時，和液面間形成一層液膜，此液膜的表面張力使鐵絲受到向下的作用力，所以天平左端下降10在培養(yǎng)皿內(nèi)注入清水，讓兩根細木桿相互平行地漂浮在水面上，然后在細木桿之間輕輕地滴幾滴酒精，細木桿會“自動”散開請你解釋這一現(xiàn)象答案漂浮在水面上的細木桿，原來兩邊受到大小相等、方向相反的表面張力作用而處于平衡狀態(tài)，滴入酒精后，細木桿之間液體的表面張力減小，使得內(nèi)側(cè)的表面張力比外側(cè)的表面張力小，細木桿就被“拉”開了11如圖3所示，把橄欖油滴入水和酒精的混合液里，當混合液的密度與橄欖油的密度相同時，滴入的橄欖油呈球狀懸浮在混合液中，為什么？圖3答案滴入混合液中的橄欖油滴，受到豎直向下的重力和液體對它豎直向上的浮力作用由于橄欖油的密度與混合液的密度相同，使得油滴處于平衡狀態(tài)油滴在表面張力的作用下，有使液滴表面收縮到最小的趨勢，因為在同體積的幾何體中，球的表面積最小，所以油滴在表面張力作用下收縮成球狀懸浮在混合液中8