1、学案3液晶学案4液体的表面张力目标定位 1.了解液晶的特点及其应用.2.了解液体的基本性质.3.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因.4.理解液体的微观特性.一、液晶问题设计液晶在现代生活中扮演着重要角色，从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话、，液晶一步步地深入到我们生活的方方面面.为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶是液体吗？答案许多有机化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性.液晶不是液体.要点提炼1.液晶：处于固态与液态之间的过渡状态的物质.2.液晶的特点(1)位置无序使它像液体，而取向有序使它像晶体，液晶分子排列的有序性介于固体
2、和液体之间.(2)从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的.3.引起液晶光学性质改变的因素有温度、压强、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等.二、液体的微观结构问题设计为什么液体具有一定的体积、不易压缩，却没有一定的形状？答案液体微粒像固体的一样也是紧密靠近的，所以液体具有一定的体积，不易压缩.但液体微粒之间的相互作用不像固体中的那么强，微粒会从一个平衡位置转移到另一个平衡位置，所以液体具有流动性，没有一定的形状.要点提炼液体具有一定的体积，不易被压缩，没有固定的形状，具有流动性，这些特点都是由它们的微观结构决定的.1.液体分子的排列接近于固体，是密集排列在
3、一起的，因而液体具有一定的体积，不易被压缩.2.液体分子间的距离小，相互作用力很大，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，但液体分子没有长期固定的平衡位置，在一个平衡位置附近振动一小段时间以后，又转移到另一个平衡位置附近振动，即液体分子可以在液体中移动，这就是液体具有流动性的原因.3.液体微粒之间的相互作用不像固体中的那么强，液体分子的移动比固体中分子的移动容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快.三、奇异的表面张力现象及其成因问题设计把一根棉线的两端系在铁丝环上，不要让棉线过紧，要使它处于略为松驰的状态.然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的
4、薄膜.这时薄膜上的棉线仍是松驰的(如图1甲所示).用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化.甲 乙 丙图1把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松驰的(如图2甲所示).图2用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化.以上两个实验说明了什么问题？答案液体之间存在相互作用力，液体表面存在表面张力.要点提炼1.表面张力(1)液体表面存在的收缩力，叫做表面张力.(2)表面张力的作用效果：使液面具有收缩的趋势.2.表面张力的形成原因是表面层内分子间距大，分子间的作用力表现为引力.3.表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线
5、，如图3所示.图3延伸思考在表面张力作用下，荷叶上的露珠、玻璃上的水银滴为什么总是呈球形？答案在体积相等的各种形状中，球形的表面积最小.一、液晶例1关于液晶的分子排列，下列说法正确的是()A.液晶分子在特定方向排列整齐B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动会引起液晶分子排列的变化C.液晶分子的排列整齐且稳定D.液晶的物理性质稳定解析液晶分子在特定方向上排列比较整齐，故选项A正确；液晶分子排列不稳定，外界条件的微小变动会引起液晶分子排列的变化，故选项B正确，C错误；液晶分子排列的不稳定导致其物理性质不稳定，故选项D错误.答案AB二、液体的微观结构例2关于液体，下列说法正确的是()A.液体的
6、性质介于气体和固体之间，更接近气体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振动D.液体的扩散比固体的扩散快解析液体分子间距离与固体分子间距离接近，都不易被压缩，故A错；液体由大量暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章的分布着，因而液体表现出各向同性，故B错；液体分子与固体分子都在平衡位置附近做微小振动，所不同的是液体分子没有固定的平衡位置，故C错；液体的扩散要比固体的扩散快，故D对.答案D三、表面张力现象及其成因例3关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B.液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表
7、现为引力C.不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩D.表面张力的方向与液面垂直解析液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，表面张力的作用使液面具有收缩的趋势，其方向沿液面的切线方向与分界线垂直.表面张力是液体表面分子间的作用力.故选项B、C正确，A、D错误.答案BC例4如图4所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分.若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个()图4解析肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状.当把a部分液膜刺破后，在b部分液膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧.因液体表面有收缩到面积最小的趋势，而在同周
8、长的几何图形中，圆面积最大，所以棉线被拉成凹的圆弧形状.正确选项为D.答案D1.液晶1.(液晶)关于液晶，下列说法中正确的有()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答案CD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.2.(液体的微观结构)关于液体和固体，以下说法正确的是()A.液体分子
9、间的相互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C.液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D.液体的扩散比固体的扩散快答案BCD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分子的那样强，所以选项A错误，B正确；液体具有流动性是因为液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动，也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散速度比固体的扩散速度快，选项C、D均正确.3.(表面张力现象)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有()A.水黾可以停在水面上B.叶面上的露珠呈球形C.滴入水中的红墨水很快散开D.悬浮在水中的
10、花粉做无规则运动答案AB解析滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉做无规则的运动是布朗运动，故正确选项为A、B.4.(表面张力现象及其成因)液体表面张力产生的原因是()A.在液体的表面层里，分子间距大，分子间斥力消失，只有引力B.由于气体分子对表面层液体分子的吸引C.在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部的分子间距大，分子间引力占优势D.液体分子间的排斥力的作用答案C解析液体表面层分子间距大于r0，因此分子力表现为引力，这是液体表面张力产生的原因，A、B、D错误，C正确.题组一液晶1.关于液晶的下列说法中正确的是()A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
11、C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶答案B解析液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错，选项B正确.2.关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是()A.晶体和液晶的性质是完全相同的B.液晶就是液体，具有液体的所有性质C.液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态D.液晶具有液体的流动性，具有晶体的各向异性答案CD解析晶体属于典型的固体，其分子排列呈一定的点阵结构，有规律，而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的，其像液体一样具有流动性，而在光学性质等物理性质上又与晶体相似，
12、具有各向异性.题组二液体的微观结构3.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，可以看成是黏滞性极大的液体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答案AB解析由液体的微观结构知选项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，故选项C错误；金属汞在常温下就是液体，故选项D错误.4.处在液体表面层中的分子与液体内部的分子相比有()A.较小的势能 B.较大的势能C.相同的势能 D.较大的动能答案B题组三表面张力现象及其成因5.液体表面张力产生的原因是()A.液体表面层分子较紧密，分子间斥
13、力大于引力B.液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C.液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D.液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力答案C解析液体表面层内分子比内部稀疏，液体表面层内分子间的相互作用表现为引力，即分子间的引力比斥力大，故正确答案为C.6.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.表面张力的方向与液面上的分界线平行D.液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势答案D解析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、水的静压力与重力平衡，B选项错误；表面张
14、力的方向与液面上的分界线垂直，且表面张力有使液面收缩的趋势，因此C选项错误，D选项正确.7.下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的()A.两滴水银相接触，会立即合并到一起B.熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C.用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿D.水珠在荷叶上呈球形答案ABD解析用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模具有关，并非表面张力造成的，故C错.8.如图1所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使框架布满肥皂膜，然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破，线的形状将变成下列选项图中的()图1答案C解析由于液体表面张力的作用，液体表面有收缩到面积最小的趋势，故C正确.9.在天平的左盘挂一根铁丝，右盘
15、放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图2所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则()图2A.天平仍然平衡B.由于铁丝离开水面沾上液体，重力增加而使天平平衡被破坏，左端下降C.由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一层液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D.以上说法都不对答案C解析铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一层液膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降.10.下列说法正确的是()A.水和酒精混合后总体积变小了是由于水分子与酒精分子之间的作用力使它们间的距离变小的缘故B.船能浮在水面上是由于水的表面张力的合力与船的重力平衡的缘故C.液体
16、表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大D.在水平玻璃板上，散落的水银呈球形或椭球形是由于水银的表面张力使之收缩的缘故答案CD解析水和酒精混合后总体积减小是因为水和酒精分子彼此进入到对方空隙中的原因；船能浮在水面上是因为浮力和重力平衡的缘故；散落在水平玻璃板上的水银呈球形或椭球形是表面张力的作用.11.如图3所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油的密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？图3答案滴入混合液中的橄榄油滴，受到竖直向下的重力和液体对它竖直向上的浮力作用.由于油滴的密度与液体的密度相同，使得油滴处于平衡状态.油滴在表面张力的作用下，有使液面收缩到最小的趋势，因为在同体积的几何体中，球的表面积最小，所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液中.
