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第二章 氣體、液體和固體
粵教版 選擇性必修三
第四節 液體的表面張力
新課導入
綠葉上的水珠是球狀的
水黽 (mǐn)停在水面上
水黽 (mǐn)
小物塊+分散的細金屬絲
漂浮的硬幣
新課導入
水黽 (mǐn)停在水面上
綠葉上的水珠是球狀的
液體表面：與空氣接觸的液體薄層。
液體的表面有什么性質？
漂浮的硬幣
Part 01
探究液體表面的特點
設計實驗：用肥皂水和鐵線圈完成對液膜的提取
實驗器材：燒杯、肥皂水、針、酒精燈、鐵線圈2個
【實驗】探究液體表面的特點
現象: 刺破棉線左側的薄膜，右側的薄膜就會收縮，使棉線向右彎成弧形；
刺破棉線右側的薄膜，左側的薄膜就會收縮，使棉線向左彎成弧形．
甲
乙
丙
【實驗】探究液體表面的特點
【實驗】探究液體表面的特點
現象2:刺破棉線圈里的肥皂膜后，棉線圈外的薄膜就會收縮，使棉線圈張緊成圓形．
【實驗】探究液體表面的特點
實驗結論：液體表面就像繃緊的橡皮膜一樣，總有收縮的趨勢。
表面張力：作用在液體表面，使液面具有收縮趨勢的力。
【實驗】探究液體表面的特點
實驗結論：液體表面就像繃緊的橡皮膜一樣，總有收縮的趨勢。
表面張力：作用在液體表面，使液面具有收縮趨勢的力。
Part 02
表面張力
知識回顧
排斥力
吸引力
r > ro ：引力
r < ro ：斥力
1、表面張力的微觀解釋
表 面 層
氣 體
液體內部
表面層分子分布稀疏
分子間距 r > ro
分子間相互作用力主要表現為引力
1、表面張力的微觀解釋
F
B
A
表面層分子所受合力指向液體內部
表面層分子間的相互吸引力
液體的表面張力
本質原因
液體內部
表 面 層
氣 體
1、表面張力的微觀解釋
分子作用球：
分子力作用范圍認為是一個半徑等于分子力有效作用距離的球。
排斥力
吸引力
r > ro ：引力
r < ro ：斥力
2、表面張力的大小
影響表面張力大小的因素：
(1) 液體本身性質有關；
(2) 溶液中有無雜質；
(3) 溫度；
(4) 分界線長度有關；
本質：表面層分子間的相互吸引力
F
B
A
液體內部
表 面 層
氣 體
溫度越高，分子間距越大，表面層分子間相互吸引力越小
分界線越長,它兩邊的相鄰的分子對就越多
3、表面張力的方向
思考：實驗中弧形棉線所受的張力方向是怎樣的？
3、表面張力的方向
①
②
在液體表面設想一條任意直線，把液面分成①②兩個部分
表面張力方向垂直于所設想的線MN
液體表面張力的分析圖
與液體表面相切(處于同一平面)
思考：為什么水面上的硬幣總是聚集在一起
4、表面張力的作用
表面張力不僅使液面收縮，而且是要收縮到表面積最小。
為什么肥皂泡、水珠是球狀，而不是其他形狀呢？
思考：為什么生活中我們還經?？吹胶扇~上的露珠呈扁平球形
由于重力作用，液滴會呈扁平球，因液滴越小，重力的影響越小，故液滴越小，形狀就越接近球形。
思考：如果完全消除重力的影響，水滴是不是就是一個完美的球形？
思考：為什么那么多曲別針沉入杯中水卻還沒溢出？
為什么硬幣、水黽可以停在水面上？
液面對水黽、硬幣的作用力使其停在水面上
表面張力總是使得液面有收縮繃緊的趨勢，“包裹”著水杯的杯口。
課堂練習
BCD
課堂練習
2、（多選）關于液體的表面張力，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．表面張力是液體各部分間的相互作用
B．液體表面層分子分布比液體內部稀疏，分子間相互作用表現為引力
C．表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內部的
D．表面張力的方向總是與液面相切的
BD
課堂練習
D
3、
課堂小結
液體表面張力
1．微觀解釋：液體分子間的作用力的宏觀表現．
2．大?。悍纸缇€的長度、液體的種類、純凈度和溫度等因素決定
3．方向：與液面相切，垂直于分界線．
4．作用：使液體表面積有收縮到最小的趨勢．
將水和水銀滴在干凈的玻璃上有什么不同？
水滴在玻璃上
水銀
水銀滴在玻璃上
將細玻璃管分別插入水和水銀中，液面有什么不同？
水在毛細管中上升
水銀在毛細管中下降
Part 03
浸潤與不浸潤現象
浸 潤:液體與固體的接觸面有擴張的趨勢,液體會附著在固體上
不浸潤:液體與固體的接觸面有收縮的趨勢,液體不會附著在固體上
水的浸潤現象
水銀的不浸潤現象
浸潤與不浸潤
浸潤與不浸潤與液體和固體的性質都有關。
表面張力是出現在液體與氣體過渡的液體表面層，
是液體分子之間的引力。
那么，液體和固體過渡的地方，分子間相互作用力與表面張力會有什么相似嗎？
思考
水的浸潤現象
水銀的不浸潤現象
固體分子
液體內部分子
附著層液體分子
①
②
引力
引力
固體
液體內部
固體
液體內部
浸潤與不浸潤
附著層
附著層
浸潤現象
浸潤與不浸潤
固體
液體內部
附著層
不浸潤現象
固體
液體內部
附著層
①力大于②力
附著層分子間
距離變小
附著層
擴張
液面附著在固體上
分子力
為斥力
浸 潤
①力小于②力
附著層分子間
距離變大
附著層
收縮
液面不附著在固體
分子力
為引力
不浸潤
①
②
浸潤、不浸潤是由于附著層液體分子和液體內部分子分布不同而表現出來的宏觀現象。
浸潤與不浸潤的微觀解釋
固體
液體內部
附著層
不浸潤現象
固體
液體內部
附著層
浸潤現象的生活實例
毛巾能吸水
墨水浸潤紙
水不浸潤荷葉
雨衣、帳篷需用不被水浸潤的材料制作
不浸潤現象的生活實例
水不浸潤羽毛
課堂練習
練習：液體的附著層具有收縮趨勢的情況發生在（　?。?br/>A．液體不浸潤固體的附著層
B．液體浸潤固體的附著層
C．所有液體的附著層
D．都不可能發生
A
①力小于②力
附著層分子間
距離變大
附著層
收縮
液面不附著在固體
分子力
為引力
不浸潤
Part 04
毛細現象
毛細現象:
浸潤液體在細管中上升,
不浸潤液體在細管中下降的現象
是液體的浸潤(或不浸潤)現象與表面張力現象共同作用的結果。
浸潤液體在毛細管里上升后，形成凹液面
不浸潤液體在毛細管里下降后，形成凸液面
【思考問題】
（1）浸潤液體在毛細管內，液面為何呈凹彎月面？
（2）是什么原因使液體上升？
【思考問題】用相似的分析方法，解釋不浸潤液體在毛細管里下降的現象。
液體浸潤管壁，液體邊緣部分的表面張力如圖，表面張力使管中的液體上升，當液體的重力跟表面張力相等時，液面穩定。
【毛細現象解釋】
mg
液面穩定在一定的高度
mg=F合
能夠發生毛細現象的管叫做毛細管。(不一定是直的)
管子越細，液柱上升的越高。
即：毛細管內徑越小，高度差越大。
思考：為什么毛細管越細，液柱都上升或下降越多？
以上圖片來源于網絡
從右到左，毛細管內徑減小
毛細現象
以上圖片來源于網絡
莖內導管
應 用
鋤松地面——破壞毛細管——留住地下水
壓實地面——增強毛細管——上引地下水
酒精燈
墨汁上升
【練習】下列關于氣體、液體性質的說法，正確的是
A. 把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于水表面存在表面張力緣故
B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因為油脂使水的表面張力增大的緣故
C. 在繞地球飛行的空間站中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用結果
D. 在毛細現象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質有關
E. 當兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力的緣故
F. 木船浮在水面上是由于表面張力
G. 因為水銀滴在玻璃板上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體
課堂總結
1.表面張力現象、產生原因及應用。
產生原因：表面層分子間的引力
產生原因：附著層分子間的作用力：斥力（浸潤）、引力（不浸潤）
產生原因：浸潤（或不浸潤）現象和表面張力現象共同作用的結果
3.毛細現象、產生原因及應用。
2.浸潤和不浸潤現象、產生原因及應用。
張力方向：與液體表面相切

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