1、第四讲液体的性质液晶目标定位1.知道液体分子的排列情况.2.知道液体分子热运动的特点，了解液晶的微观结构.3.通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用. 一、液体的性质1.具有一定的体积，不易被压缩.2.宏观物理性质上表现为各向同性.3.没有一定的形状，具有一定的体积.4.液体微观结构与非晶体非常类似，非晶体可以看作粘性极大的液体，所以严格地说，只有晶体才能叫做真正的固体.5.液体的扩散现象比固体进行得快.6.分子的热运动：主要表现为在平衡位置附近振动，其特点是短时间的“搬迁”和比较长时间的“定居”交替进行.二、液晶1.人们把介于晶体和液体之间的中间态叫做液晶态，把处于液晶态的物质叫做
2、液晶.2.液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性.3.液晶可以分为长丝状液晶和螺旋状液晶，长丝状液晶对外界的作用很敏感，螺旋状液晶具有显著的温度效应.4.液晶在目前最主要的应用方向是在显示器方面的应用，这方面的应用是利用了液晶的多种光学效应，笔记本电脑的彩色显示器也是液晶显示器.在某些液晶中掺入少量的多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性.某些物质在水溶液中能够形成薄片状液晶，而这正是生物膜的主要构成部分.液晶已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点.一、液体的性质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
3、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)定体积：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.(2)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.(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
4、)扩散特点：液体的扩散现象是由液体分子热运动产生的，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.例1关于液体和固体，以下说法不正确的是()A.液体分子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，也是密集在一起的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A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B正确，A错误；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，所以其扩散也比固体的扩散快，C、
5、D正确.二、液晶1.定义有些有机化学物在固态向液态转化的过程中存在着混浊的中间态，它具有和晶体相似的性质，故称为液态晶体，简称液晶.2.液晶的主要性质(1)液晶具有晶体的各向异性的特点.原因是在微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向，这是其物理性质各向异性的主要原因.(2)液晶具有液体的流动性.原因是液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具有一定的流动性.3.长丝状液晶(1)分子排列特点：呈长棒形排列，自然状态下分子有彼此平行排列的倾向，沿一定方向的排列比较整齐，但彼此间前后左右的位置可以变动.(2)特性及应用：对外界的作用很敏感，当外加电压时，液晶分子不再平
6、行排列，液晶由透明状态变成混浊状态，去掉电压又恢复透明，因此可制作显示元件.4.螺旋状液晶(1)分子排列特点：分子分层排列，每层分子的排列方向相同，相邻各层分子的取向相差一个小角度，形成各层分子排列方向依次旋转，构成一个螺旋状结构.(2)特性及应用：具有显著的温度效应，可以用来探测温度，医学上检查肿瘤，检查电路中的短路点.温馨提示(1)液晶的性质具有双重性，既具有液体的流动性、连续性，又在光学性质、电学性质等方面具有晶体的各向异性的性质.(2)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.(3)不是所有的物质都具有液晶态有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；有
7、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.例2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.借题发挥(1)液晶是既具有流动性和连续性又具有各向异性的流体.(2)向列型液晶在外加电压下会由透明变为不透明，但本身不会发光.液体的性质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，可以看作是黏滞性极大的液体B
8、.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C错；金属汞在常温下就是液体，故D错误.液晶2.下列有关液晶的一些性质的说法中，不正确的是()A.液晶分子的空间排列是稳定的B.液晶的光学性质随温度而变化C.液晶的光学性质随所加电场的变化而变化D.液晶的光学性质随所加压力的变化而变化答案A解析液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移动，故A错，B、C、D均正确.(时间：60分钟)题组一液体1.关于液体分子的热运动，正确的是()A.较长时
9、间在平衡位置附近的振动和较长时间平衡位置的迁移B.较长时间在平衡位置附近的振动和短时间平衡位置的迁移C.短时间在平衡位置附近的振动和较长时间平衡位置的迁移D.像布朗颗粒一样，运动无规则，但永不停息答案B解析液体分子的热运动主要是在平衡位置附近的微小振动，但其平衡位置短时间内会移动到另一位置.2.液体在宏观上呈现出各向同性，原因是()A.液体分子是密集在一起的B.液体中近似保持规则排列的微小区域分布杂乱无章C.液体分子主要是在平衡位置附近振动D.液体分子的平衡位置经常改变答案B3.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
10、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答案D解析液体的性质介于气体与固体之间，更接近于固体，A错.液体分子只在很小区域内有规则排列，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.4.关于液体的微观结构，下列说法中正确的是()A.液体分子间距离较小，分子是密集在一起的B.液体分子间作用力较弱，分子像一盘散沙，这是液体具有流动性的原因C.液体分子的排列杂乱无章，这
11、使液体具有各向同性D.在液体内部存在许多分子排列规则的小区域，这些小区域的分布杂乱无章答案AD题组二液晶5.关于液晶，下列说法正确的是()A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体B.液晶具有液体的流动性，是因为液晶分子尽管有序排列，但却位置无序，可自由移动C.任何物质在任何条件下都可以存在液晶态D.天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的答案BD解析液晶是一种介于晶体与液体之间的中间态，它不是晶体更不是非晶体；液晶分子像晶体分子一样排列有序，但是它们又像液体分子一样可以自由移动，没有固定的位置，即位置无序，所以液晶具有流动性；有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态，
12、并不是所有物质都有液晶态的；天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的，目前已达到5000多种.由上述可知B、D正确.6.关于液晶分子的排列，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都会引起液晶分子排列的变化C.液晶分子的排列整齐而稳定D.液晶的物理性质稳定答案AB解析液晶分子的排列是不稳定的.外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确.7.下列说法正确的是()A.液晶的结构与晶体结构相同B.液晶的结构与液体的结构相
13、同C.液晶的结构与非晶体结构相同D.液晶在某些性质上与晶体相同，在某些性质上又与液体相同答案D解析液晶的结构既不同于晶体结构，也不同于液体结构和非晶体的结构，故A、B、C错.液晶在力学性质上与液体相同，具有流动性、连续性，可以形成液滴，在光学性质、电学性质等方面又具有明显的各向异性，因而又具有晶体的某些性质，所以D正确.8.下列叙述中不正确的是()A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态B.利用液晶在电压变化时由透明变混浊可制作电子手表、电子计算器的显示元件C.有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度D.利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点答案A解析通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是任何时候都呈液晶态，故A错.9.关于液晶的以下说法正确的是()A.液晶态只是物质在一定条件下才具有的存在状态B.因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示各种颜色答案CD解析液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它对离子的渗透作用同人体的某些组织，在外加电压下，对不同色光的吸收强度不同.