物理：第3、4节《液体的表面张力》《液晶》课件（教科版选修3-3）

欢迎进入物理课堂 第3节液晶第4节液体的表面张力 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 课标定位 知能优化训练 第3 4节 课标定位学习目标 1 知道液晶的特征 了解液晶的应用 2 了解液体的微观结构 3 通过观察和实验 知道液体的表面张力现象 了解表面张力形成的原因 重点难点 1 了解液晶的分子结构特点 液晶的特性及应用 2 能用液体的微观结构解释液体的表面张力现象 课前自主学案 一 液晶1 什么是液晶 像液体一样具有 性 一种介于 和 之间的中间态物质 2 液晶的分子结构 分子位置的有序性丧失 与液体中大体相同的方式自由地来回运动 但仍倾向于保持在固体中确定的取向 分子排列在液晶中的有序性介于 和 之间 如图3 3 1 图3 3 1 流动 固态 液态 固体 液体 3 液晶显示 液晶分子的排列会因温度 摩擦 作用 容器表面的差异等外界条件的微小变动而发生变化 液晶显示就是通过加 来改变其光学物质的 二 液体的表面张力1 液体的微观结构液体分子间距离很小 分子间作用力比固体分子间作用力 液体有一定的体积 不易压缩 具有 性 比固体扩散速度 2 奇异的表面张力现象 使液体表面具有 趋势的引力叫表面张力 压强 电磁 电压 要弱 流动 快 收缩 3 液体表面张力的成因 液体表面层中的分子要比液体内部 些 在表面层 分子间相互作用力表现为 这些相互吸引力的 表现就是液体的表面张力 如图3 3 2 稀疏 引力 宏观 核心要点突破 一 液晶的特点与应用1 特点 1 液晶具有液体的流动性 2 液晶具有光学上的各向异性 3 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 4 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 不是所有物质都具有液晶态 5 天然存在的液晶很少 多数液晶是人工合成的 2 液晶的应用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作用 液晶可以作为显示元件 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 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 在今后的显示器中 液晶将扮演主角 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 下列关于液晶的各种描述中正确的是 A 液晶具有流动性B 液晶内部分子的排列是很稳定的 不受外界因素的影响C 液晶表现出各向异性D 液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态 解析 选AC 液晶是一种既具有液体流动性 又像晶体一样具有光学各向异性的物质 其内部分子排列不稳定 当外界条件发生微小变动时 分子排列将会有显著变化 液晶态是某些化合物在特定条件下表现出的一种状态 由此可知A C正确 B D错误 二 液体的微观结构及特性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 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 2 一定体积 液体分子的排列更接近于固体 液体中的分子密集在一起 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 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 液体中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 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 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 解析 选D 液体的性质介于气体与固体之间 更接近于固体 A错 液体分子只在很小的区域内有规则地排列 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 三 对液体表面张力的理解1 液体的表面张力的形成 1 分子分布特点 由于蒸发现象 液体表面分子分布比内部分子稀疏 2 分子力特点 液体内部分子间引力 斥力基本上相等 而液体表面层分子之间距离较大 分子力表现为引力 3 表面特性 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力 使液体表面好像一层绷紧的膜 4 表面张力的方向 表面张力的方向和液面相切 垂直于液面上的各条分界线 如图3 3 3所示 图3 3 3 2 表面张力及其作用 1 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 而在体积相同的条件下 球形的表面积最小 例如 吹出的肥皂泡呈球形 滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形 但由于受重力的影响 往往呈扁球形 在失重条件下才呈球形 2 表面张力的形成原因是表面层 液体跟空气接触的一个薄层 中分子间距离大 分子间的相互作用表现为引力 3 表面张力的大小除了跟边界线长度有关外 还跟液体的种类 温度有关 特别提醒 1 在体积相等的各种形状的物体中 球形物体的表面积最小 所以草叶上的露珠 小水银滴等 都因表面张力使液面收缩而呈球形 2 表面张力是跟液面相切的 如果液面是平面 表面张力就在这个平面上 如果液面是曲面 表面张力就在这个曲面的切面上 作用在任何一部分液面上的表面张力 总是跟这部分液面的分界线垂直 3 表面张力是根据效果命名的力 是液体的表面层内大量分子力的宏观表现 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 液体表面具有收缩的趋势 其原因是 A 由于液面表面分子间的距离小于液体内部分子间的距离 因此液体表面分子间相互作用的斥力较强 而形成液体表面收缩的趋势B 由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离 因此液体表面分子间相互作用的引力较强 而形成液体表面收缩的趋势C 由于与液面接触的气体分子对液体表面分子的吸引力 造成液体表面收缩的趋势D 因液体可以流动 因而形成液体表面有收缩的趋势 解析 选B 这是对液体的性质及表面张力形成的原因进行考查 弄清表面层的性质是解决问题的关键 造成液体表面有收缩趋势的原因是液体表面有张力 而形成表面张力的原因是液体表面层内分子间距离较大 分子间相互吸引力较强 正是此吸引力使液体表面有收缩趋势 课堂互动讲练 2011年上海联考 关于液晶 下列说法中正确的是 A 液晶是一种晶体B 液晶分子的空间排列是稳定的 具有各向异性C 液晶的光学性质随温度的变化而变化D 液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 精讲精析 液晶的微观结构介于晶体和液体之间 虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐 具有各向异性 但分子的排列是不稳定的 选项A B错误 外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化 从而改变液晶的某些性质 温度 压力 外加电压等因素变化时 都会改变液晶的光学性质 选项C D正确 综上所述 该题的答案为C D 答案 CD 易误警示 本题易误选A B 错误原因一是盲目认为液晶是晶体 二是由于液晶分子空间排列是有序的 具有各向异性 因此认为是晶体 忽视了可自由移动性 对于液体 下列说法正确的是 A 液体的性质介于固体和气体之间B 液体分子在平衡位置附近做微小振动和移动 因而液体具有流动性C 液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离 表面张力为斥力D 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离 表面张力为引力 精讲精析 由于液体分子平均距离一般大于固体分子平均距离 小于气体分子平均距离 其性质介于固 气之间 所以A对 液体分子没有确定的平衡位置 故具有流动性 B对 表面层内的分子距离大于液体内部的分子距离 分子力表现为引力 表面张力是分子力的宏观表现 故表面张力为引力 C错D对 答案 ABD 下列说法正确的是 A 表面张力就是分子力B 水面托起缝衣针表明表面张力与缝衣针的重力相平衡C 表面张力的大小跟液面上分界线的长短有关D 液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势 思路点拨 本题主要考查了表面张力的产生 大小和作用效果 正确理解表面张力是解题的关键 自主解答 表面张力是液体表面层内分子引力的宏观表现 不能说表面张力就是分子力 故A选项错误 缝衣针在水面上静止是液膜对其弹力与重力平衡 B选项错误 表面张力的大小与液面上分界线的长短有关 且表面张力有使液面收缩的趋势 因此C D选项正确 答案 CD 变式训练下列有关表面张力的说法中 正确的是 A 表面张力的作用是使液体表面伸张B 表面张力的作用是使液体表面收缩C 有些小昆虫能在水面自由行走 这是由于有表面张力的缘故D 用滴管滴液滴 滴的液滴总是球形 这是由于表面张力的缘故 解析 选BCD 表面张力的作用效果是使液体表面收缩 由于表面张力 被压弯的液面收缩 使小昆虫浮在液面上 由于表面张力使液滴收缩成球形 知能优化训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全