1、庖丁巧解牛知识巧学一、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.联想发散 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
2、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.记忆要诀 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
3、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.联想发散 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9-2-1），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
4、.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9-2-1（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.深化升华 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
5、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.误区警示 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
6、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.深化升华 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9-2-2所示.图9-2-2深化升华 “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
7、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.误区警示 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.联想发散 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
8、相似，具有各向异性，人们把处于这种状态的物质叫液晶.深化升华 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.辨析比较 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
9、.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.联想发散 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
10、浊，从而显示出设定的文字或数码.典题热题知识点一 液体的微观结构例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，可以看作是粘滞性极大的液体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解析：由液体的微观结构知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.答案：AB方法归纳 在这种归类分析中，要把握住固、液、气的分类标准，晶体与非晶体的分类标准，金属与非金属的分类标准，这些分类有交叉点.例2 关于液体和固体，以下说法正确的是（ ）A.液体分子间的相互
11、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固定的平衡位置D.液体的扩散比固体的扩散快解析：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，所以选项B是正确的，选项A是错误的.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，液体分子所以能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，选项C、D都是正确的，该题的正确选项为B、C、D.答案：BCD知识点二 液体的表面张力例3 液体表现具有收缩趋势的原因是（ ）A.液体可以流动B.液体表面层分子间距离小于液体内部分
12、子间距离C.与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离解析：由于液体表面层里分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层里分子间的相互作用表现为引力；这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力（即表面张力）.表面张力使液体表面具有收缩的趋势.选项D正确.答案：D误区警示 很多同学误选A项.液体可以流动是正确的，但这个论断与题干中不存在逻辑上的关系.例4 如图9-2-3所示，在培养皿内注入清水，让两根细木杆相互平行地浮在水面上，再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开，请你解释这一现象.图9-2-3解析：漂浮在水面上的细木
13、杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用，细木杆处于平衡状态，滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的小，细木杆就散开了.方法归纳 在解释木杆会“自动”散开这一现象时，要从受力分析入手，以微观分析为依据进行分析、推理.知识点三 浸润、不浸润例5 附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是（ ）A.附着层里液体分子间的斥力强B.附着层里液体分子间的引力强C.固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引弱D.固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引强解析：附着层里的分子既受到固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引，如受到的固体分子的吸
14、引比较弱，附着层中的部分分子进入液体内部，从而使附着层分子比液体内部稀疏，所以C正确，A、D错.对于B，虽然附着层分子稀疏，分子间吸引强，这是附着层分子稀疏后的一个结果，并不是引起附着层分子稀疏的原因.因此B也错.答案：C巧妙变式 附着层里的液体分子比液体内部密集的原因是什么？受到固体分子吸引比较强，使附着层里分子比液体内部密集.例6 在宇宙飞船中放一个盛有液体的容器，将会出现什么现象？解析：应分液体浸润容器和不浸润容器两种情况，根据物体处于失重状态，在分子力作用下的表现加以讨论.当液体浸润容器时，附着层内分子较液体内部分子分布密时，分子斥力占优势，使液面沿器壁扩展，由于盛有液体的容器置于宇宙
15、飞船中，处于失重状态，在表面张力的作用下，液体会不断地沿着器壁上升，直至全部流失. 当液体不浸润容器时，附着层内分子较液体内部分子分布稀时，分子引力占优势，具有收缩趋势，而液体又处于失重状态，所以它不再粘附在器壁上，整个附着层变成表面层，使液体收缩成一个球形液滴.知识点四 毛细现象例7 把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图9-2-4所示，正确表示毛细现象的是（ ）图9-2-4解析：因为水能浸润玻璃，所以A正确，B错误.水银不浸润玻璃，C正确.D项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故正确的为A、C.答案：AC方法归纳 浸润时表面张力产生的附加压强指向液体外，不浸润时产生的附加压强指向液体内
16、.巧妙变式 由AC两图知，对玻璃而言，水和水银哪种是浸润，哪种不浸润？知识点五 液晶例8 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解析：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误区警示 本题易误选A、
17、B.错误原因是顾名思义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.问题探究问题 试设计一个实验说明液体在表面张力作用下总是呈球形的趋势.探究过程：实验原理：使橄榄油的密度与水和酒精液体的密度相同，使得油滴好像处于失重状态，这样就相当于橄榄油只受表面张力. 实验器材：烧杯，水，酒精，橄榄油 实验过程：（1）在烧杯中加入适量的水和酒精；（2）把一滴橄榄油滴入水和酒精的混合液里；（3）往烧杯中加入水或酒精，调节水和酒精混合液的密度，直到橄榄油悬浮在液体中；（4）观察油滴的形状.探究结论：由于油的密度与液体的密度相同，使得油滴好像处于失重状态，油滴在表面张力的作用下，收缩液面有使液面尽量减小的趋势.因为在同体积的几何体中，球表面的面积最小，所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液内.
