高中物理教科版選修3-3課件：第3章第3、4節(jié)《液晶》《液體的表面張力》

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第3節(jié)液晶第4節(jié)液體的表面張力,,,,,,,,,,課前自主學(xué)案,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課標(biāo)定位,,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,,第3、4節(jié),課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道液晶的特征，了解液晶的應(yīng)用．2．了解液體的微觀結(jié)構(gòu)．3．通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道液體的表面張力現(xiàn)象，了解表面張力形成的原因．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.了解液晶的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，液晶的特性及應(yīng)用．2．能用液體的微觀結(jié)構(gòu)解釋液體的表面張力現(xiàn)象．,課前自主學(xué)案,一、液晶1．什么是液晶：像液體一樣具有______性，一種介于______和______之間的中間態(tài)物質(zhì)．2.液晶的分子結(jié)構(gòu)：分子位置的有序性喪失，與液體中大體相同的方式自由地來(lái)回運(yùn)動(dòng)，但仍傾向于保持在固體中確定的取向，分子排列在液晶中的有序性介于______和______之間．如圖3－3－1.,圖3－3－1,流動(dòng),固態(tài),液態(tài),固體,液體,3．液晶顯示：液晶分子的排列會(huì)因溫度、______、摩擦、______作用、容器表面的差異等外界條件的微小變動(dòng)而發(fā)生變化，液晶顯示就是通過(guò)加______來(lái)改變其光學(xué)物質(zhì)的．二、液體的表面張力1．液體的微觀結(jié)構(gòu)液體分子間距離很小，分子間作用力比固體分子間作用力______．液體有一定的體積，不易壓縮，具有______性，比固體擴(kuò)散速度____．2．奇異的表面張力現(xiàn)象：使液體表面具有______趨勢(shì)的引力叫表面張力．,壓強(qiáng),電磁,電壓,要弱,流動(dòng),快,收縮,3．液體表面張力的成因：液體表面層中的分子要比液體內(nèi)部______些．在表面層，分子間相互作用力表現(xiàn)為_(kāi)_____．這些相互吸引力的______表現(xiàn)就是液體的表面張力．如圖3－3－2.,稀疏,引力,宏觀,核心要點(diǎn)突破,一、液晶的特點(diǎn)與應(yīng)用1．特點(diǎn)(1)液晶具有液體的流動(dòng)性；(2)液晶具有光學(xué)上的各向異性；(3)液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動(dòng)都會(huì)改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì)；(4)有些物質(zhì)在特定的溫度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)；有些物質(zhì)溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校谝欢ǖ臐舛确秶鷥?nèi)具有液晶態(tài)；不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)；(5)天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的．,2．液晶的應(yīng)用液晶可以用作顯示元件，液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用，液晶可以作為顯示元件，有一種液晶，受外加電壓的影響，會(huì)由透明狀態(tài)變成渾濁狀態(tài)，去掉電壓，又恢復(fù)透明，當(dāng)輸入電信號(hào)，加上適當(dāng)電壓，透明的液晶變得渾濁，從而顯示出設(shè)定的文字或數(shù)碼．在今后的顯示器中，液晶將扮演主角．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．下列關(guān)于液晶的各種描述中正確的是()A．液晶具有流動(dòng)性B．液晶內(nèi)部分子的排列是很穩(wěn)定的，不受外界因素的影響C．液晶表現(xiàn)出各向異性D．液晶態(tài)是一些特殊化合物在任何環(huán)境下表現(xiàn)出的固有狀態(tài),解析：選AC.液晶是一種既具有液體流動(dòng)性，又像晶體一樣具有光學(xué)各向異性的物質(zhì)，其內(nèi)部分子排列不穩(wěn)定，當(dāng)外界條件發(fā)生微小變動(dòng)時(shí)，分子排列將會(huì)有顯著變化．液晶態(tài)是某些化合物在特定條件下表現(xiàn)出的一種狀態(tài)．由此可知A、C正確，B、D錯(cuò)誤．,二、液體的微觀結(jié)構(gòu)及特性1．液體的微觀結(jié)構(gòu)液體中的分子跟固體一樣是密集在一起的，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)則的排列，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(wú)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(wú)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，液體中的分子密集在一起，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(méi)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．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．關(guān)于液體，下列各種說(shuō)法中正確的是()A．液體性質(zhì)介于氣體與固體之間，更接近于氣體B．液體表現(xiàn)出各向異性C．液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)為在固定的平衡位置附近做微小的振動(dòng)D．液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快,解析：選D.液體的性質(zhì)介于氣體與固體之間，更接近于固體，A錯(cuò)．液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則地排列，并且這些小區(qū)域又雜亂無(wú)章地分布，因而液體表現(xiàn)出各向同性，B錯(cuò)．液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但平衡位置在不斷移動(dòng)，C錯(cuò)．液體分子在液體中移動(dòng)較固體分子在固體中移動(dòng)更容易，液體的擴(kuò)散較固體快，D正確．,三、對(duì)液體表面張力的理解1．液體的表面張力的形成(1)分子分布特點(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，使液體表面好像一層繃緊的膜．(4)表面張力的方向：表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線．如圖3－3－3所示．圖3－3－3,2．表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小．而在體積相同的條件下，球形的表面積最?。?，吹出的肥皂泡呈球形，滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形．但由于受重力的影響，往往呈扁球形，在失重條件下才呈球形．(2)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．(3)表面張力的大小除了跟邊界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān)．,特別提醒：(1)在體積相等的各種形狀的物體中，球形物體的表面積最小，所以草葉上的露珠、小水銀滴等，都因表面張力使液面收縮而呈球形．(2)表面張力是跟液面相切的．如果液面是平面，表面張力就在這個(gè)平面上；如果液面是曲面，表面張力就在這個(gè)曲面的切面上．作用在任何一部分液面上的表面張力，總是跟這部分液面的分界線垂直．(3)表面張力是根據(jù)效果命名的力，是液體的表面層內(nèi)大量分子力的宏觀表現(xiàn)．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)3．液體表面具有收縮的趨勢(shì)，其原因是()A．由于液面表面分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，因此液體表面分子間相互作用的斥力較強(qiáng)，而形成液體表面收縮的趨勢(shì)B．由于液體表面分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，因此液體表面分子間相互作用的引力較強(qiáng)，而形成液體表面收縮的趨勢(shì)C．由于與液面接觸的氣體分子對(duì)液體表面分子的吸引力，造成液體表面收縮的趨勢(shì)D．因液體可以流動(dòng)，因而形成液體表面有收縮的趨勢(shì),解析：選B.這是對(duì)液體的性質(zhì)及表面張力形成的原因進(jìn)行考查，弄清表面層的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．造成液體表面有收縮趨勢(shì)的原因是液體表面有張力，而形成表面張力的原因是液體表面層內(nèi)分子間距離較大，分子間相互吸引力較強(qiáng)，正是此吸引力使液體表面有收縮趨勢(shì)．,課堂互動(dòng)講練,(2011年上海聯(lián)考)關(guān)于液晶，下列說(shuō)法中正確的是()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,【精講精析】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，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．外界條件的微小變化都會(huì)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(shí)，都會(huì)改變液晶的光學(xué)性質(zhì)．選項(xiàng)C、D正確．綜上所述，該題的答案為C、D.【答案】CD,【易誤警示】本題易誤選A、B.錯(cuò)誤原因一是盲目認(rèn)為液晶是晶體，二是由于液晶分子空間排列是有序的，具有各向異性，因此認(rèn)為是晶體．忽視了可自由移動(dòng)性．,對(duì)于液體，下列說(shuō)法正確的是()A．液體的性質(zhì)介于固體和氣體之間B．液體分子在平衡位置附近做微小振動(dòng)和移動(dòng)，因而液體具有流動(dòng)性C．液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離，表面張力為斥力D．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，表面張力為引力,【精講精析】由于液體分子平均距離一般大于固體分子平均距離，小于氣體分子平均距離，其性質(zhì)介于固、氣之間，所以A對(duì)；液體分子沒(méi)有確定的平衡位置，故具有流動(dòng)性，B對(duì)；表面層內(nèi)的分子距離大于液體內(nèi)部的分子距離，分子力表現(xiàn)為引力，表面張力是分子力的宏觀表現(xiàn),故表面張力為引力,C錯(cuò)D對(duì)．【答案】ABD,下列說(shuō)法正確的是()A．表面張力就是分子力B．水面托起縫衣針表明表面張力與縫衣針的重力相平衡C．表面張力的大小跟液面上分界線的長(zhǎng)短有關(guān)D．液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢(shì),【思路點(diǎn)撥】本題主要考查了表面張力的產(chǎn)生、大小和作用效果.正確理解表面張力是解題的關(guān)鍵．【自主解答】表面張力是液體表面層內(nèi)分子引力的宏觀表現(xiàn)，不能說(shuō)表面張力就是分子力．故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；縫衣針在水面上靜止是液膜對(duì)其彈力與重力平衡，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；表面張力的大小與液面上分界線的長(zhǎng)短有關(guān)，且表面張力有使液面收縮的趨勢(shì),因此C、D選項(xiàng)正確．【答案】CD,變式訓(xùn)練下列有關(guān)表面張力的說(shuō)法中，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收縮C．有些小昆蟲(chóng)能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故D．用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故,解析：選BCD.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(chóng)浮在液面上；由于表面張力使液滴收縮成球形．,知能優(yōu)化訓(xùn)練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,