1、-1-第3章 液体-2-第1节 液体的表面张力-3-第1节 液体的表面张力 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 情境导入课程目标同学们知道是什么原因让虫子能停留在水面上吗?1.通过实验,观察液体的表面张力和现象。2.应用分子动理论的观点解释液体表面张力产生的原因。3.与同学交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。-4-第1节 液体的表面张力 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一、液体表面的收缩趋势1.实验:回形针、硬币漂
2、在水面上(1)现象:当回形针或硬币漂浮在水面上时,托起回形针或硬币的水面稍有弯曲,就像放有圆形小物品的橡皮膜稍有弯曲一样。(2)结论:液面给回形针或硬币等小物品施加了向上的支持力。2.实验:观察肥皂膜的变化(1)现象:铁丝框上的肥皂膜会把滑棍拉回。肥皂膜里的棉线圈,当刺破圈内肥皂膜,棉线圈外的肥皂膜使棉线张紧,形成圆形。(2)结论:液体的表面类似于张紧的弹性薄膜,具有收缩的趋势。3.实验结论由实验知,液体表面有一种收缩的趋势。正是这种收缩的趋势使露珠、乳滴等变为球形。一 二-5-第1节 液体的表面张力 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUI
3、TANG LIANXI随堂练习 一 二 思考清晨起来,如果你到开满鲜花的公园散步,会发现花蕊上沾满了露珠,煞是好看。可你想过没有,花蕊上的小水珠为什么呈球形呢?提示:液体表面有一种收缩的趋势,正是这种收缩的趋势使小水珠变为球形。-6-第1节 液体的表面张力 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 二、表面张力及其微观解释1.表面层(1)定义:液体与气体接触的表面存在的一个薄层。(2)特点:表面层分子的分布比液体内部稀疏。2.表面张力(1)定义:液体表面各部分间相互吸引的力。(2)作用效果:由于表面张力的作用,液
4、体表面总要收缩到尽可能小的面积。而体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积最小。因此小水珠、小露珠等都呈现球形。若露珠过大,重力影响不能忽略,则呈椭球形。完全失重环境下,可形成标准的球形。思考小朋友们都喜欢吹泡泡,吹出的泡泡五颜六色的,但它们的形状差不多都是球形的,这是为什么?提示:吹出球形的泡泡是由于表面张力的作用使其呈球形。一 二-7-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 探究一 表面张力的形成及作用问题导引液体表面层与液体内部相比,如图所示,分子间距离如何,分
5、子力表现为引力还是斥力?液体表面分子分布示意图提示:(1)由于蒸发现象,表面层分子的分布比液体内部稀疏,即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大。(2)液体内部分子间引力、斥力基本上相等,而液体表面层分子之间距离较大,分子力表现为引力。-8-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 名师精讲1.表面特性表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的膜,所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果。2.表面张力的方向表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的
6、各条分界线。如图所示。3.表面张力的大小除了跟分界线长度有关外,还跟液体的性质和温度有关。一般情况下,温度越高,表面张力就越小。另外,杂质也会明显地改变液体的表面张力大小。比如洁净的水有很大的表面张力,而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小。4.表面张力的作用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。而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。-9-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 警示表面张力不是指个别分子间的相互引力,而是表面层中大量分子间的引力的宏观表现。
7、凡液体与气体接触的表面都存在表面张力。-10-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 1】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.表面张力的大小跟液面上分界线的长短有关D.液体表面好像张紧的橡皮膜具有收缩趋势解析: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;在水面上静止是液膜对其弹力与重力平衡,B 选项错误;表面张力的大小与液面上分界线的长短有关,且表面张力有使液面收缩
8、的趋势,因此 C、D 选项正确。答案:CD-11-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 反思表面张力与弹力、浮力的差异(1)表面张力仅是产生向上力的原因,表面张力不是向上的力,是表面各部分相互吸引的力。(2)液体表面施加向上的力属弹力范畴,是表面要恢复形变引起的(恢复形变的力源于表面张力),不同于浮力;浮力是浸入液体中的物体上、下表面的压强差产生的。-12-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SU
9、ITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 探究二 液体分子的分布特点问题导引根据液体的表面层与液体的内部分子的结构特点,说明液体表面层为什么会存在张力?提示:液体表面层的分子分布比液体内部稀疏一些。液体表面层由于分子分布较稀,分子之间距离就较大些,随距离的增大分子彼此之间的斥力小于引力,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势,所以液体表面层中,任何两部分之间存在着相互吸引力,它的作用是使液体表面绷紧。这就是液体的表面张力。-13-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究
10、二 名师精讲1.液体内部分子的运动特点在液体内部,每个分子周围有许多分子。当某个分子从平衡位置向某一方向运动时,它一方面要受到所离开的那个方向的分子的吸引,另一方面又要受到所靠拢的那个方向的分子的排斥。引力和斥力的数量级相同,通常可认为其大小相等,因此,液体内部分子只能在平衡位置附近振动,分子间距等于 r0。2.液体表面分子的分布液体表面附近的分子由平衡位置向外运动时,因为外部空气和蒸气分子对它的斥力很小,不起显著作用,它只受到内部分子的吸引力,因此使它恢复到平衡位置的作用力就没有在液体内部时大,使得表面层里的分子振动的振幅要比液体内部分子的振幅大,一些动能大的分子就有可能冲出吸力范围,成为蒸
11、气分子,结果形成表面层里的分子分布比液体内部的分子分布稀疏,分子间的距离就比较大(rr0)。-14-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 警示在液体内部,不同深度分子的密集程度不同,分子间的引力与斥力大小相近。-15-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 2】液体表面张力产生的原因是()A.液体表面层分子较紧密,分子间斥力大于引力B.液体表
12、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思路:表面层的液体蒸发液体分子间距较大分子间的引力大于斥力解析:在液体的表面层,时刻进行的蒸发现象,使得其内的分子比较稀疏分子间距离比较大,分子间的引力和斥力都较小,但斥力小得更多一些,因此分子间引力大于斥力,故 C 正确。答案:C-16-第1节 液体的表面张力 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 反思表面张力的形成是液体分子相互作用的宏观体现。理解分子间相互作用力随距离
13、的变化关系是分析此类问题的关键。-17-第1节 液体的表面张力 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 1.关于液体的表面张力现象,下列说法正确的是()A.液体表面层的分子分布与内部一样B.液体有使其体积收缩到最小的趋势C.液体表面层分子之间只有斥力而无引力D.液体表面层的张力有使其表面积收缩到最小的趋势解析:液体表面层的分子分布比内部稀,分子间距较大,分子间表现为引力,表面张力有使其表面积收缩到最小的趋势,故选项 A、B、C 均不正确,选项D 正确。答案:D-18-第1节 液体的表面张力 SU
14、ITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 2.关于液体表面的收缩趋势,下列说法正确的是()A.因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势B.液体表面分子有向内运动的趋势,表现为收缩趋势C.因为液体表面分子分布比内部稀疏,所以有收缩趋势D.因为液体表面分子所受引力与斥力恰好互相平衡,所以有收缩趋势解析:表面层分子分布比内部稀疏,分子间作用力表现为引力,所以液体表面有收缩趋势。答案:C-19-第1节 液体的表面张力 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHON
15、GDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 3.下面的现象是表面张力所致的是()A.橄榄油在水和酒精混合液中呈球形B.硬币浮在水面上C.小孩用细管吹出的肥皂泡大致呈球形D.烙铁上掉下来的焊锡变成球形解析:表面张力有使液面收缩的趋势,所以 A、C、D 选项正确;硬币浮在水面上,也是由于表面张力所引起的,B 选项正确。答案:ABCD-20-第1节 液体的表面张力 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 4.如图所示,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 部分用针刺破,棉线的形状是下列选项中的哪一个()解析:肥皂膜未刺破时,作用在棉线两侧的表面张力互相平衡,棉线圈可以有任意形状。圈内 a 部分液膜被刺破后,在圈外 b 表面张力的作用下,棉线圈被绷紧、扩张。因液体表面有收缩到面积最小的趋势,而在同周长的几何图形中,圆面积最大,所以棉线圈被扩张成圆形,才能使圈外液膜表面收缩到最小。答案:D