2018-2019版高中物理 第三章 固體和液體 3 液晶 4 液體的表面張力課件 教科版選修3-3.ppt

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3液晶4液體的表面張力,第三章固體和液體,[學(xué)習(xí)目標(biāo)],1.了解液晶的特點(diǎn)及其應(yīng)用.2.了解液體的基本性質(zhì).3.理解液體的微觀結(jié)構(gòu).4.知道液體的表面張力，了解表面張力形成的原因.,內(nèi)容索引,,重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、液晶,1.液晶(1)液晶態(tài)：處于與之間的過渡狀態(tài).(2)液晶：處于的物質(zhì).2.分子結(jié)構(gòu)分子排列在液晶中的有序性介于固體和液體之間.3.液晶顯示(1)液晶分子的排列會(huì)因外界條件的變化而變化，由此引起液晶________的改變.(2)液晶顯示器的應(yīng)用非常廣泛.,固態(tài),液態(tài),液晶態(tài),光學(xué)性質(zhì),二、液體的微觀結(jié)構(gòu),1.分子距離：液體不易被，表明液體分子之間的距離.2.液體具有流動(dòng)性：液體不像固體那樣具有一定的，而且液體能夠.3.分子力：液體分子間的作用力比固體分子間的作用力要.,三、奇異的表面張力現(xiàn)象及其成因,1.概念：液體的表面好像張緊的橡皮膜，它具有的趨勢(shì).液體表面存在的這種收縮力叫做表面張力.2.特點(diǎn)：使液體的表面積趨向.3.成因：在液體的表面層分子間距較大，分子間表現(xiàn)為.,壓縮,很小,形狀,流動(dòng),小,收縮,最小,引力,1.判斷下列說法的正誤.(1)液晶即為液體.()(2)液體之所以不易被壓縮是因?yàn)橐后w分子間無空隙.()(3)表面張力的作用是使液面具有收縮的趨勢(shì).()(4)表面張力是分子力的宏觀表現(xiàn).()(5)昆蟲可以在水面上自由走動(dòng)是表面張力在起作用.(),[即學(xué)即用],答案,,,√,√,√,2.雨傘布料經(jīng)緯線間空隙很小，小水珠落在傘面上由于________的作用，不能透過空隙.,答案,表面張力,重點(diǎn)探究,液晶是指液態(tài)晶體，這種說法對(duì)嗎？,一、液晶,[導(dǎo)學(xué)探究],答案,答案這種說法不對(duì)，液晶不是晶體，只是與某些晶體相似，具有各向異性.,1.液晶的主要性質(zhì)(1)液晶具有晶體的各向異性.(2)液晶具有液體的流動(dòng)性.(3)液晶分子的排列特點(diǎn)：液晶分子的排列特點(diǎn)是從某個(gè)方向上看液晶分子的排列比較整齊，但是從另一個(gè)方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的.(4)液晶的物理性質(zhì)：液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響(如電場、壓力、光照、溫度等)下發(fā)生改變.,[知識(shí)深化],2.液晶的主要應(yīng)用(1)向列型液晶在外加電壓影響下，液晶的分子排列會(huì)發(fā)生改變，使液晶由透明變?yōu)椴煌该?，去掉電壓又恢?fù)透明.利用向列型液晶的這種性質(zhì)可以制成各種液晶顯示器.(2)膽甾型液晶在溫度改變時(shí)會(huì)改變顏色.隨著溫度的升高，色彩按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序變化，溫度下降時(shí)又按相反順序變色，而且靈敏度很高，在不到1℃的溫差內(nèi)就可以顯出整個(gè)色譜.利用液晶的這種溫度效應(yīng)可以探測(cè)溫度.,特別提醒(1)液晶既具有液體的特點(diǎn)，也具有晶體的特點(diǎn)，但它既不是液體，也不是晶體，它是獨(dú)立于液體和晶體之外的一種特殊流體.(2)天然液晶不多，大多是人工合成的，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)幾千種有機(jī)化合物具有液晶態(tài).,例1(多選)關(guān)于液晶的分子排列，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，外界條件的微小變動(dòng)會(huì)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,解析,√,解析液晶分子在特定方向上排列比較整齊，故選項(xiàng)A正確；液晶分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變動(dòng)會(huì)引起液晶分子排列的變化，故選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；液晶分子排列的不穩(wěn)定導(dǎo)致其物理性質(zhì)不穩(wěn)定，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,二、液體的微觀結(jié)構(gòu),為什么液體具有一定的體積、不易壓縮，卻沒有一定的形狀？,[導(dǎo)學(xué)探究],答案,答案液體微粒像固體的一樣也是緊密靠近的，所以液體具有一定的體積，不易壓縮.但液體微粒之間的相互作用不像固體中的那么強(qiáng)，微粒會(huì)從一個(gè)平衡位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平衡位置，所以液體具有流動(dòng)性，沒有一定的形狀.,1.液體分子之間的相互作用不像固體中的微粒那樣強(qiáng)，液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(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.液體由大量的這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章地分布著，因而液體表現(xiàn)出各向同性.2.液體具有一定的體積：液體分子的排列更接近于固體，液體中的分子密集在一起，相互作用力大，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，所以液體具有一定的體積，不容易被壓縮.,[知識(shí)深化],3.液體分子間的距離小，相互作用力很大，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).但液體分子沒有長期固定的平衡位置，在一個(gè)平衡位置附近振動(dòng)一小段時(shí)間以后，又轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平衡位置附近去振動(dòng)，即液體分子可以在液體中移動(dòng)，沒有一定的形狀，這就是液體具有流動(dòng)性的原因.特別提醒液體中的擴(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.,答案,例2關(guān)于液體，下列說法正確的是A.液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近氣體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振動(dòng)D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快,解析,√,解析液體分子間距離與固體分子間距離接近，都不易被壓縮，故A錯(cuò)；液體由大量暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章的分布著，因而液體表現(xiàn)出各向同性，故B錯(cuò)；液體分子與固體分子都在平衡位置附近做微小振動(dòng)，所不同的是液體分子沒有固定的平衡位置，故C錯(cuò)；液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快，故D對(duì).,三、奇異的表面張力現(xiàn)象及其成因,如圖1所示是液體表面附近分子分布的大致情況.請(qǐng)結(jié)合圖片思考：液體表面層內(nèi)的分子距離和分子力各有什么特點(diǎn)？,[導(dǎo)學(xué)探究],答案,答案表面層內(nèi)分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力.,圖1,1.液體表面張力的形成(1)分子分布特點(diǎn)：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏，即表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大.(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.所以說表面張力是表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果.,[知識(shí)深化],(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2所示.,圖2,2.表面張力的作用：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，球形的表面積最小.如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.3.表面張力的大?。撼烁纸缇€長度有關(guān)外，還跟液體的性質(zhì)和溫度有關(guān).一般情況下，溫度越高，表面張力就越小.另外，雜質(zhì)也會(huì)明顯地改變液體的表面張力大小.比如潔凈的水有很大的表面張力，而沾有肥皂液的水的表面張力就比較小.也就是說，潔凈水的表面具有更大的收縮趨勢(shì).,特別提醒(1)表面張力不是指個(gè)別分子間的相互引力，而是表面層中大量分子間的引力的宏觀表現(xiàn).凡液體與氣體接觸的表面都存在表面張力.(2)液體不同層面的分子疏密程度不同.(3)在液體內(nèi)部，引力和斥力大小相近.在液體表面層，整體上表現(xiàn)為引力是液體表面張力產(chǎn)生的原因.,答案,例3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.液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力C.液體的表面張力隨溫度的升高而增大D.表面張力的方向與液面垂直,解析,√,解析液體表面層分子較液體內(nèi)部稀疏，故分子力表現(xiàn)為引力，表面張力的方向沿液面的切線方向，與分界線垂直.表面張力是液體表面層分子間的作用力，隨溫度的升高，液體表面層分子間的距離增大，引力作用隨之減小，所以表面張力減小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.,答案,例4如圖3所示，金屬框架的A、B間系一個(gè)棉線圈，先使框架布滿肥皂膜，然后將P和Q兩部分的肥皂膜刺破，線的形狀將變成下列選項(xiàng)圖中的,解析,解析由于液體表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)，故C正確.,圖3,√,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(液晶)(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,1,2,3,√,√,解析,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，但分子的空間排列是不穩(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).,1,2,3,2.(液體的微觀結(jié)構(gòu))(多選)關(guān)于液體和固體，以下說法正確的是A.液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強(qiáng)B.液體分子同固體分子一樣，也是密集在一起C.液體分子的熱運(yùn)動(dòng)沒有長期固定的平衡位置D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快,答案,1,2,3,√,解析,√,√,1,2,3,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的那樣強(qiáng)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；液體具有流動(dòng)性是因?yàn)橐后w分子熱運(yùn)動(dòng)的平衡位置不固定，正是因?yàn)槲⒘Ｔ谝后w里的移動(dòng)比在固體中容易，所以其擴(kuò)散速度比固體的擴(kuò)散速度快，選項(xiàng)C、D均正確.,3.(液體的表面張力)如圖4所示，金屬框上陰影部分表示肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分.若將肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是下圖中的哪一個(gè),答案,1,2,3,解析,圖4,√,1,2,3,解析肥皂膜未被刺破時(shí)，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(dāng)把a(bǔ)部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面張力的作用下，棉線將被繃緊.又液體表面有收縮到面積最小的趨勢(shì)，正確選項(xiàng)為D.,