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第二章 固體與液體
第2節(jié) 表面張力和毛細現(xiàn)象
1.了解液體的表面張力現(xiàn)象，能解釋液體表面張力產(chǎn)生的原因。
2. 了解浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細現(xiàn)象，了解毛細現(xiàn)象的產(chǎn)生原因。
3.了解液晶的特點及其應用。
觀察下列圖片，思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
球形的露珠
回形針漂在水面上
球形的肥皂泡
知識點一：表面張力
現(xiàn)象:松手后，滑桿被拉回，肥皂膜面積縮小
現(xiàn)象:棉線圈被繃緊，拉成一個圓，肥皂膜面積縮小。
液體表面具有收縮的趨勢。
1.表面層
(1)定義:液體與氣體接觸的表面存在的一個 。
(2)特點:表面層分子的分布比液體內(nèi)部 ,分子間的距離略大于分子力平衡的距離,分子間的作用力表現(xiàn)為 。
薄層
稀疏
引力
液體表面分子分布示意圖
2.表面張力
(1)定義:液體表面各部分間的相互 稱為表面張力。
(2)表面張力的方向與液面相切,垂直于分界線。
(3)作用效果:因為表面張力的作用,液體表面總有要收縮到表面積 的趨勢。
引力
最小
思考1：2013年我國航天員相互配合進行太空授課時,其中的水球是球形,試解釋其原因。
答案　因為表面張力的作用,液體表面總有要收縮到表面積最小的趨勢,在完全失重的環(huán)境下,液滴能收縮成標準的球形。
答案　不同。小昆蟲、縫衣針能在水面上不下沉是液體表面張力在起作用。小木塊浮在水面上是重力和水的浮力平衡的結(jié)果。
思考2：小昆蟲、縫衣針在水面上不下沉與小木塊浮在水面上的道理相同嗎
液體和固體間的接觸面又會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象呢？
思考
現(xiàn)象:在潔凈玻璃上的水滴擴展形成薄層，附著在玻璃上并把玻璃浸濕。
現(xiàn)象:在蠟紙上的水滴可來回滾動而不會擴展成薄層附著在蠟紙上
水滴在玻璃上
水滴在蠟紙上
1.定義
①浸潤:液體潤濕某種固體并 在該固體表面上的現(xiàn)象稱為浸潤。
②不浸潤:液體不潤濕某種固體,也不 在該固體表面上的現(xiàn)象稱為不浸潤。
2.產(chǎn)生原因
①內(nèi)聚力 附著力,這時跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢,形成不浸潤現(xiàn)象。
②附著力 內(nèi)聚力,這時跟固體接觸的液體表面有擴展的趨勢,形成浸潤現(xiàn)象。
附著
附著
大于
大于
知識點二：浸潤與不浸潤
3.浸潤和不浸潤的區(qū)別
凹水面
凸水面
4.實例
游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不浸潤羽毛
水不浸潤荷葉
水在玻璃管中會出現(xiàn)凹面，水銀在玻璃管中會出現(xiàn)凸面。如果減小或增大玻璃管的內(nèi)徑，管內(nèi)的水和水銀將會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象呢？
內(nèi)徑不同的細玻璃管插入不同的液體中
實驗現(xiàn)象
幾根內(nèi)徑不同的細玻璃管插入水槽中，水面呈凹面；管內(nèi)水面比容器內(nèi)水面高，管內(nèi)徑越小，水面越高。
把細玻璃管插入水銀槽中，發(fā)生的現(xiàn)象則正好相反，水銀面呈凸面；管內(nèi)水銀面比容器內(nèi)水銀面低，管內(nèi)徑越小，水銀面越低。
1.毛細現(xiàn)象：浸潤液體在細管里 的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里 的現(xiàn)象,稱為毛細現(xiàn)象。
2.毛細管：能發(fā)生毛細現(xiàn)象的管稱為毛細管。
上升
下降
知識點三：毛細管現(xiàn)象
3.產(chǎn)生原因
①浸潤液體與毛細管內(nèi)壁接觸時,液體表面彎曲,呈 形。表面張力形成向 的作用力,使管內(nèi)液體上升。
②不浸潤液體與毛細管內(nèi)壁接觸時,液體表面彎曲,呈 形。表面張力形成向 的作用力,使管內(nèi)液體下降。
凹
上
凸
下
4.生活中的毛細現(xiàn)象
酒精燈
農(nóng)民鋤地
墨汁上升
液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色，廣泛應用于手機屏幕、平板電視等顯示設(shè)備中。為什么“液體”和“晶體”聯(lián)系在一起了？液晶到底是什么物質(zhì)？
液體
固體
加熱熔化
液態(tài)晶體
知識點四：液晶
1.定義：既具有像液體那樣的 和連續(xù)性,又具有像晶體那樣的各向異性特點的流體。
流動性
2.液晶的特點
(1)液晶具有液體的流動性。
(2)液晶具有光學、電學等方面的各向異性。
(3)液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動都會改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì).如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等都能改變液晶的光學性質(zhì)。
(4)天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的。
3.液晶的用途
液晶可用作顯示元件，在生物醫(yī)學、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應用。
1.(多選)如圖所示是關(guān)于液體表面張力的幾幅圖,下列說法正確的有（ ）
A.甲圖中,露珠呈球形,這是地球引力作用的結(jié)果
B.乙圖中,液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)
部分子間的距離,產(chǎn)生表面張力
C.丙圖中,水黽可以停在水面上,是由于水的浮力
作用
D.丁圖中,液體表面張力的方向與液面相切
BD
2.(多選)如圖甲所示,將兩端開口、內(nèi)徑不同的潔凈細玻璃管豎直插入水中,可以觀察到細玻璃管中液面的高度高于水面,內(nèi)徑小的玻璃管中液面比水面高得更多。再將另一組兩端開口、內(nèi)徑不同的塑料筆芯豎直插入水中,如圖乙所示,可以觀察到筆芯中液面的高度低于水面,內(nèi)徑小的塑料筆芯中液面比水面低得更多。下列說法正確的是 （ ）
A.水能浸潤玻璃管和塑料筆芯
B.水不能浸潤玻璃管但能浸潤塑料筆芯
C.甲圖中水和玻璃的相互作用比水分子之間的相互作用強
D.甲、乙兩圖都能說明管的內(nèi)徑越小,毛細現(xiàn)象越明顯
CD
3.(多選)液晶電視逐步走進了千家萬戶,液晶電視的關(guān)鍵部件是液晶層。下列關(guān)于液晶電視液晶層工作原理的說法正確的是 （ ）
A.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的,具有各向同性
B.溫度的改變可能會使液晶的光學性質(zhì)發(fā)生變化
C.液晶的光學性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化
D.利用液晶對光具有各向異性的特點
BCD
4.如圖所示,在灌溉完土地后農(nóng)民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法來保存土壤里的水分,你知道這是為什么嗎
答案　把地表土壤鋤松,破壞了土壤表層的毛細管,地下的水分就不會沿毛細管上升到地面而被蒸發(fā)掉。
表面張力和毛細現(xiàn)象
表面張力
表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小
液晶
流動性、光學各向異性
浸潤與不浸潤
一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系
浸潤液體在細管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里下降的現(xiàn)象
毛細現(xiàn)象

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