高中物理教科版選修3-3課件:第3章第3、4節(jié)《液晶》《液體的表面張力》
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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第3節(jié)液晶第4節(jié)液體的表面張力,,,,,,,,,,課前自主學(xué)案,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課標(biāo)定位,,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,,第3、4節(jié),課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道液晶的特征,了解液晶的應(yīng)用.2.了解液體的微觀結(jié)構(gòu).3.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),知道液體的表面張力現(xiàn)象,了解表面張力形成的原因.重點(diǎn)難點(diǎn):1.了解液晶的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),液晶的特性及應(yīng)用.2.能用液體的微觀結(jié)構(gòu)解釋液體的表面張力現(xiàn)象.,課前自主學(xué)案,一、液晶1.什么是液晶:像液體一樣具有______性,一種介于______和______之間的中間態(tài)物質(zhì).2.液晶的分子結(jié)構(gòu):分子位置的有序性喪失,與液體中大體相同的方式自由地來(lái)回運(yùn)動(dòng),但仍傾向于保持在固體中確定的取向,分子排列在液晶中的有序性介于______和______之間.如圖3-3-1.,圖3-3-1,流動(dòng),固態(tài),液態(tài),固體,液體,3.液晶顯示:液晶分子的排列會(huì)因溫度、______、摩擦、______作用、容器表面的差異等外界條件的微小變動(dòng)而發(fā)生變化,液晶顯示就是通過(guò)加______來(lái)改變其光學(xué)物質(zhì)的.二、液體的表面張力1.液體的微觀結(jié)構(gòu)液體分子間距離很小,分子間作用力比固體分子間作用力______.液體有一定的體積,不易壓縮,具有______性,比固體擴(kuò)散速度____.2.奇異的表面張力現(xiàn)象:使液體表面具有______趨勢(shì)的引力叫表面張力.,壓強(qiáng),電磁,電壓,要弱,流動(dòng),快,收縮,3.液體表面張力的成因:液體表面層中的分子要比液體內(nèi)部______些.在表面層,分子間相互作用力表現(xiàn)為______.這些相互吸引力的______表現(xiàn)就是液體的表面張力.如圖3-3-2.,稀疏,引力,宏觀,核心要點(diǎn)突破,一、液晶的特點(diǎn)與應(yīng)用1.特點(diǎn)(1)液晶具有液體的流動(dòng)性;(2)液晶具有光學(xué)上的各向異性;(3)液晶分子的排列不穩(wěn)定,微小的外界變動(dòng)都會(huì)改變分子排列,從而改變液晶的某些性質(zhì);(4)有些物質(zhì)在特定的溫度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài);有些物質(zhì)溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校谝欢ǖ臐舛确秶鷥?nèi)具有液晶態(tài);不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài);(5)天然存在的液晶很少,多數(shù)液晶是人工合成的.,2.液晶的應(yīng)用液晶可以用作顯示元件,液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用,液晶可以作為顯示元件,有一種液晶,受外加電壓的影響,會(huì)由透明狀態(tài)變成渾濁狀態(tài),去掉電壓,又恢復(fù)透明,當(dāng)輸入電信號(hào),加上適當(dāng)電壓,透明的液晶變得渾濁,從而顯示出設(shè)定的文字或數(shù)碼.在今后的顯示器中,液晶將扮演主角.,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)1.下列關(guān)于液晶的各種描述中正確的是()A.液晶具有流動(dòng)性B.液晶內(nèi)部分子的排列是很穩(wěn)定的,不受外界因素的影響C.液晶表現(xiàn)出各向異性D.液晶態(tài)是一些特殊化合物在任何環(huán)境下表現(xiàn)出的固有狀態(tài),解析:選AC.液晶是一種既具有液體流動(dòng)性,又像晶體一樣具有光學(xué)各向異性的物質(zhì),其內(nèi)部分子排列不穩(wěn)定,當(dāng)外界條件發(fā)生微小變動(dòng)時(shí),分子排列將會(huì)有顯著變化.液晶態(tài)是某些化合物在特定條件下表現(xiàn)出的一種狀態(tài).由此可知A、C正確,B、D錯(cuò)誤.,二、液體的微觀結(jié)構(gòu)及特性1.液體的微觀結(jié)構(gòu)液體中的分子跟固體一樣是密集在一起的,液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則的排列,這種區(qū)域是暫時(shí)形成的,邊界和大小隨時(shí)改變,有時(shí)瓦解,有時(shí)又重新形成.液體由大量這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成,這種小區(qū)域雜亂無(wú)章地分布著.,2.液體的宏觀特性(1)各向同性:液體由大量暫時(shí)形成的雜亂無(wú)章分布的小區(qū)域構(gòu)成,所以液體表現(xiàn)出各向同性.(2)一定體積:液體分子的排列更接近于固體,液體中的分子密集在一起,分子間距接近于r0,相互間的束縛作用強(qiáng),主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動(dòng),所以液體具有一定的體積.,(3)流動(dòng)性:液體分子能在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但沒有長(zhǎng)期固定的平衡位置,液體分子可以在液體中移動(dòng),這是液體具有流動(dòng)性的原因.(4)擴(kuò)散特點(diǎn):液體中擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,分子在液體里的移動(dòng)比在固體中容易得多,所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快.,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)2.關(guān)于液體,下列各種說(shuō)法中正確的是()A.液體性質(zhì)介于氣體與固體之間,更接近于氣體B.液體表現(xiàn)出各向異性C.液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似,主要表現(xiàn)為在固定的平衡位置附近做微小的振動(dòng)D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快,解析:選D.液體的性質(zhì)介于氣體與固體之間,更接近于固體,A錯(cuò).液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則地排列,并且這些小區(qū)域又雜亂無(wú)章地分布,因而液體表現(xiàn)出各向同性,B錯(cuò).液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似,主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但平衡位置在不斷移動(dòng),C錯(cuò).液體分子在液體中移動(dòng)較固體分子在固體中移動(dòng)更容易,液體的擴(kuò)散較固體快,D正確.,三、對(duì)液體表面張力的理解1.液體的表面張力的形成(1)分子分布特點(diǎn):由于蒸發(fā)現(xiàn)象,液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏.(2)分子力特點(diǎn):液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等,而液體表面層分子之間距離較大,分子力表現(xiàn)為引力.,(3)表面特性:表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力,使液體表面好像一層繃緊的膜.(4)表面張力的方向:表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線.如圖3-3-3所示.圖3-3-3,2.表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì),使液體表面積趨于最?。隗w積相同的條件下,球形的表面積最?。?,吹出的肥皂泡呈球形,滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形.但由于受重力的影響,往往呈扁球形,在失重條件下才呈球形.(2)表面張力的形成原因是表面層(液體跟空氣接觸的一個(gè)薄層)中分子間距離大,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力.(3)表面張力的大小除了跟邊界線長(zhǎng)度有關(guān)外,還跟液體的種類、溫度有關(guān).,特別提醒:(1)在體積相等的各種形狀的物體中,球形物體的表面積最小,所以草葉上的露珠、小水銀滴等,都因表面張力使液面收縮而呈球形.(2)表面張力是跟液面相切的.如果液面是平面,表面張力就在這個(gè)平面上;如果液面是曲面,表面張力就在這個(gè)曲面的切面上.作用在任何一部分液面上的表面張力,總是跟這部分液面的分界線垂直.(3)表面張力是根據(jù)效果命名的力,是液體的表面層內(nèi)大量分子力的宏觀表現(xiàn).,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)3.液體表面具有收縮的趨勢(shì),其原因是()A.由于液面表面分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,因此液體表面分子間相互作用的斥力較強(qiáng),而形成液體表面收縮的趨勢(shì)B.由于液體表面分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,因此液體表面分子間相互作用的引力較強(qiáng),而形成液體表面收縮的趨勢(shì)C.由于與液面接觸的氣體分子對(duì)液體表面分子的吸引力,造成液體表面收縮的趨勢(shì)D.因液體可以流動(dòng),因而形成液體表面有收縮的趨勢(shì),解析:選B.這是對(duì)液體的性質(zhì)及表面張力形成的原因進(jìn)行考查,弄清表面層的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.造成液體表面有收縮趨勢(shì)的原因是液體表面有張力,而形成表面張力的原因是液體表面層內(nèi)分子間距離較大,分子間相互吸引力較強(qiáng),正是此吸引力使液體表面有收縮趨勢(shì).,課堂互動(dòng)講練,(2011年上海聯(lián)考)關(guān)于液晶,下列說(shuō)法中正確的是()A.液晶是一種晶體B.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的,具有各向異性C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化,【精講精析】液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間,雖然液晶分子在特定方向排列比較整齊,具有各向異性,但分子的排列是不穩(wěn)定的,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化,從而改變液晶的某些性質(zhì),溫度、壓力、外加電壓等因素變化時(shí),都會(huì)改變液晶的光學(xué)性質(zhì).選項(xiàng)C、D正確.綜上所述,該題的答案為C、D.【答案】CD,【易誤警示】本題易誤選A、B.錯(cuò)誤原因一是盲目認(rèn)為液晶是晶體,二是由于液晶分子空間排列是有序的,具有各向異性,因此認(rèn)為是晶體.忽視了可自由移動(dòng)性.,對(duì)于液體,下列說(shuō)法正確的是()A.液體的性質(zhì)介于固體和氣體之間B.液體分子在平衡位置附近做微小振動(dòng)和移動(dòng),因而液體具有流動(dòng)性C.液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離,表面張力為斥力D.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,表面張力為引力,【精講精析】由于液體分子平均距離一般大于固體分子平均距離,小于氣體分子平均距離,其性質(zhì)介于固、氣之間,所以A對(duì);液體分子沒有確定的平衡位置,故具有流動(dòng)性,B對(duì);表面層內(nèi)的分子距離大于液體內(nèi)部的分子距離,分子力表現(xiàn)為引力,表面張力是分子力的宏觀表現(xiàn),故表面張力為引力,C錯(cuò)D對(duì).【答案】ABD,下列說(shuō)法正確的是()A.表面張力就是分子力B.水面托起縫衣針表明表面張力與縫衣針的重力相平衡C.表面張力的大小跟液面上分界線的長(zhǎng)短有關(guān)D.液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢(shì),【思路點(diǎn)撥】本題主要考查了表面張力的產(chǎn)生、大小和作用效果.正確理解表面張力是解題的關(guān)鍵.【自主解答】表面張力是液體表面層內(nèi)分子引力的宏觀表現(xiàn),不能說(shuō)表面張力就是分子力.故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;縫衣針在水面上靜止是液膜對(duì)其彈力與重力平衡,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;表面張力的大小與液面上分界線的長(zhǎng)短有關(guān),且表面張力有使液面收縮的趨勢(shì),因此C、D選項(xiàng)正確.【答案】CD,變式訓(xùn)練下列有關(guān)表面張力的說(shuō)法中,正確的是()A.表面張力的作用是使液體表面伸張B.表面張力的作用是使液體表面收縮C.有些小昆蟲能在水面自由行走,這是由于有表面張力的緣故D.用滴管滴液滴,滴的液滴總是球形,這是由于表面張力的緣故,解析:選BCD.表面張力的作用效果是使液體表面收縮,由于表面張力,被壓彎的液面收縮,使小昆蟲浮在液面上;由于表面張力使液滴收縮成球形.,知能優(yōu)化訓(xùn)練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 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