高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體5 液體課時作業(yè)

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體5 液體課時作業(yè)，共22頁。試卷主要包含了新課標(biāo)要求，科學(xué)素養(yǎng)要求，教材研習(xí)，名師點睛，互動探究等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第5節(jié)液體
一、新課標(biāo)要求
1.觀察液體的表面張力現(xiàn)象。了解表面張力產(chǎn)生的原因。
2.了解液體的微觀結(jié)構(gòu)，了解浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象。
3.了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。
二、科學(xué)素養(yǎng)要求
1.物理觀念：知道表面張力、浸潤、不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象及液晶的概念，并能解釋相關(guān)的自然現(xiàn)象。
2.科學(xué)思維：了解液體的微觀結(jié)構(gòu)，能解釋表面張力、浸潤與不浸潤產(chǎn)生的原因。掌握液晶對光學(xué)具有各向異性，并能解決相關(guān)問題。
3.科學(xué)探究：掌握探究表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象的實驗，學(xué)會與他人交流合作，提高動手能力和觀察探究能力。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對自然現(xiàn)象的分析，體驗科學(xué)規(guī)律的應(yīng)用價值，培養(yǎng)探索科學(xué)的興趣。
三、教材研習(xí)
要點一、表面張力
設(shè)想在液體表面畫一條線MN，把液體表面分為1、2兩部分，MN兩側(cè)的液體之間存在著一對與MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力①。它具有使液體表面收縮的趨勢。
要點二、浸潤和不浸潤
一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作浸潤②；一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作不浸潤②。
要點三、毛細(xì)現(xiàn)象
浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象③。
【自主思考】
①如圖，早晨的草葉上的露珠晶瑩剔透，仔細(xì)觀察，露珠的形狀近似為球形，為什么？
②把水或油灌入小口瓶時，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿著竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，這是什么道理？如果要將水銀灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法嗎？
③農(nóng)民往往利用翻松地表土壤來保存土壤中的水分，這是為什么？
到地面而被蒸發(fā)掉。
四、名師點睛
1.表面張力的特點
（1）表面張力是液體分子間的作用力的宏觀表現(xiàn)。
（2）表面張力的方向與液面相切，垂直于分界線。
（3）表面張力的大小由分界線的長度、液體的種類、純凈度和溫度等因素來決定。
（4）表面張力的作用是使液體表面有收縮到最小的趨勢。
2.浸潤和不浸潤及毛細(xì)現(xiàn)象的理解
（1）浸潤與不浸潤現(xiàn)象的實質(zhì)都是分子力作用的表現(xiàn)。
（2）浸潤和不浸潤是發(fā)生在兩種物質(zhì)（液體與固體)之間的，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，同一種固體，對有些液體浸潤，對另一些液體不浸潤；同一種液體，對一些固體浸潤，對另一些固體不浸潤。
（3）毛細(xì)現(xiàn)象是浸潤和不浸潤及表面張力共同作用的結(jié)果，浸潤液體在細(xì)管內(nèi)會上升，不浸潤液體在細(xì)管內(nèi)會下降。
五、互動探究
探究點一、 液體的表面張力
情境探究
如圖所示是液體表面附近分子分布的大致情況。
請結(jié)合圖片思考：
（1）液體表面層內(nèi)的分子間距離和分子力各有什么特點？
（2）液體像氣體一樣沒有固定的形狀，具有流動性，而又像固體一樣具有一定的體積，不易被壓縮，液體的這些特點是由什么決定的？
（3）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？
探究歸納
1.液體表面張力的成因分析
（1)分子間距離特點：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面層分子分布比內(nèi)部分子稀疏。
（2)分子力特點：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，使液體表面形成一層繃緊的膜。
2.表面張力及其作用
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。而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。例如，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，在完全失重條件下才呈球形）。
探究應(yīng)用
【典例】關(guān)于液體的表面張力，下列說法中正確的是( )
A.布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，是表面張力的結(jié)果
B.表面張力的方向與液面垂直
C.硬幣能夠靜止在水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果
D.由于液體表面分子間距離小于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力
【遷移應(yīng)用】
1.（多選）下列現(xiàn)象中，關(guān)于液體的表面張力，說法正確的是( )
A.小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中靠的是液體的表面張力
B.小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果
C.縫衣針浮在水面上不下沉是水的表面張力作用的結(jié)果
D.噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果
2.關(guān)于液體，下列說法正確的是( )
A.硬幣能浮在水面上并非因為所受浮力等于重力
B.水黽能靜止在水面上，是因為表面張力與重力平衡
C.液面為凸形時表面張力使表面收縮，液面為凹形時表面張力使表面伸張
D.毛細(xì)現(xiàn)象只能發(fā)生在浸潤的固體和液體之間
3.液體表面具有收縮趨勢的原因是( )
A.液體可以流動
B.液體表面層分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離
C.與液面接觸的容器壁的分子對液體表面分子有吸引力
D.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離
4.（多選）在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的涂有油的大頭針，大頭針漂浮在水面上，水也不會流出，下列說法正確的是( )
A.大頭針填充了水內(nèi)分子間的空隙
B.水分子進(jìn)入了大頭針內(nèi)的空隙
C.水面凸起水也不會流出，是表面張力作用的結(jié)果
D.水的表面張力在起作用
起水也不會流出，是因為表面張力的作用，使水面收縮，故C項正確。
探究點二 浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象
情境探究
1.兩個完全相同的空心玻璃球殼，其中一個盛有一半體積的水，另一個盛有一半體積的水銀，將它們封閉起來用航天飛機送到繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，在如圖所示的四個圖中（圖中箭頭指向地球中心，陰影部分為水或水銀）。
（1）水在玻璃球殼中分布的情況，可能是哪個圖？
（2）水銀在玻璃球殼中分布的情況，可能是哪個圖？
2.日常生活中，如果你認(rèn)真觀察的話，會發(fā)現(xiàn)水中游禽會不時地用嘴抹擦身上的羽毛，這是為什么？
探究歸納
1.浸潤和不浸潤現(xiàn)象成因分析
（1）附著層及分子受力情況：液體跟固體相接觸的液體薄層叫附著層，液體和固體接觸時，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。
（2）浸潤的成因：當(dāng)固體分子對液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密，附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力，具有擴張的趨勢，這時表現(xiàn)為液體浸潤固體。
（3）不浸潤的成因：當(dāng)固體分子對液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力，具有收縮的趨勢，這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體。
2.毛細(xì)現(xiàn)象
（1）兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細(xì)管中上升，不浸潤液體在細(xì)管中下降。
（2）產(chǎn)生原因：毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系。圖甲是浸潤情況，此時管內(nèi)液面呈凹形，因為水的表面張力作用，液體會受到向上的作用力；圖乙是不浸潤情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到向下的力。
甲 乙
探究應(yīng)用
【典例】液體在器壁附近的液面會發(fā)生彎曲，如圖所示，對比下列幾種解釋，正確的是( )
A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密
B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏
C.液體在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變低
D.液體在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變高
答案：B
解析：液體表面具有收縮的趨勢，即液體表面表現(xiàn)為張力，是液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，密度較小，且液面分子間表現(xiàn)為引力；故表面層Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏，故A項錯誤，B項正確。附著層Ⅰ內(nèi)分子與器壁間引力大于內(nèi)部液體分子間的引力，液體表現(xiàn)為浸潤，在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變高，故C項錯誤；附著層Ⅱ內(nèi)分子與器壁間吸引力小于內(nèi)部液體分子間的引力，液體表現(xiàn)為不浸潤，在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變低，故D項錯誤。
【解題感悟】
浸潤和不浸潤的分析要點
浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引力，使附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部更密，使液體跟固體的接觸面有擴大的趨勢。不浸潤是固體分子對液體分子的引力小于液體分子之間的引力，使附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部更稀疏，使液體跟固體的接觸面有收縮的趨勢。
【遷移應(yīng)用】
1.（多選）若液體對某種固體是浸潤的，當(dāng)液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管中時，則( )
A.附著層分子密度大于液體內(nèi)分子的密度
B.附著層分子的作用力表現(xiàn)為引力
C.管中的液體表面一定是下凹
D.液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢
2.（多選）下列現(xiàn)象中，哪些是利用了毛細(xì)現(xiàn)象( )
A.用粉筆吸干紙上的墨汁
B.建房時，在砌磚的地基上鋪一層油氈或涂過瀝青的厚紙
C.用棉線作酒精燈的燈芯
D.想保存地下的水分，把地面的土壤鋤松
3.(多選)把極細(xì)的玻璃管分別插入水與水銀中，如圖所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是( )
4.下列對浸潤與不浸潤現(xiàn)象的認(rèn)識，正確的是( )
A.水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體
B.浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子分布比液體內(nèi)部稀疏
C.不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子受到固體分子的吸引比液體內(nèi)部分子的吸引強
D.不浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力；浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力
5. 小明同學(xué)在清洗玻璃試管時發(fā)現(xiàn)：將盛有半管水的試管倒扣在水槽中時水并不會流入水槽中，且管內(nèi)水面下凹，如圖所示。他又在水槽中滴入一滴藍(lán)色的硫酸銅溶液，一段時間后試管中的水也變藍(lán)了。對于上述現(xiàn)象，下列說法中正確的是( )
A.試管中水面下凹是由于管中氣體壓強引起的
B.試管中水面下凹說明水對玻璃是不浸潤的
C.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子間存在斥力
D.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴散引起的
探究點三、液晶
情境探究
如圖所示，液晶是現(xiàn)代生活的一個重要角色，從最初的電子手表到如今的筆記本電腦、液晶電視、可視電話……液晶一步步地深入到我們的生活中。
（1）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)？
（2）液晶作為顯示元件方面的用途已經(jīng)深入到了生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)以及生活中的各個方面，液晶顯示器靠什么性質(zhì)顯示各種顏色？
探究歸納
1.定義：有些化合物像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，處于這種狀態(tài)的化合物叫作液晶。
2.特點
（1）液晶具有液體的流動性。
（2）液晶具有晶體的光學(xué)各向異性。
（3）液晶的物理性質(zhì)很容易在外界條件（如電場、壓力、光照、溫度）的影響下發(fā)生改變。
（4）從某個方向上看，液晶分子的排列比較整齊；但是從另一個方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的。
（5）并不是所有物質(zhì)都有液晶態(tài)。通常由棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子組成的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)。
教材拓展
液晶的應(yīng)用
（1）液晶顯示器：用于電子手表、電子計算器、電腦等。
（2）利用溫度改變時液晶顏色會發(fā)生改變的性質(zhì)來探測溫度。
（3）液晶在電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
探究應(yīng)用
【典例】關(guān)于液晶，下列說法正確的是( )
A.因為液晶是介于晶體與液體之間的中間態(tài)，所以液晶實際上是一種非晶體
B.液晶具有液體的流動性，是因為液晶分子盡管排列有序，但位置無序，可自由移動
C.任何物質(zhì)在任何條件下都可以存在液晶態(tài)
D.天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的
【遷移應(yīng)用】
1.液晶電視不斷降價，逐步走進(jìn)了千家萬戶。液晶電視的關(guān)鍵部件是液晶層，下列關(guān)于液晶層的工作原理說法中正確的是( )
A.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性
B.液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨溫度的變化而變化
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨外加電壓的變化而變化
D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨壓力的變化而變化
2.下列屬于液晶分子示意圖的是( )
3.通電霧化玻璃是將液晶膜固化在兩片玻璃之間，經(jīng)過特殊工藝膠合一體成型的新型光電玻璃產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于高檔辦公室、計算機機房、醫(yī)療機構(gòu)、商業(yè)展示等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃的通透性和保護隱私的雙重要求。我們將其工作原理簡化為如圖所示的模型，在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規(guī)則排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一塊毛玻璃；通電以后，彌散分布的液晶分子迅速從無規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列，整個液晶層相當(dāng)于一塊普通的透明玻璃。結(jié)合以上內(nèi)容和你所學(xué)知識，關(guān)于通電霧化玻璃，你認(rèn)為下列敘述中比較合理的是( )
A.不通電時，入射光在液晶層發(fā)生了全反射，導(dǎo)致光線無法通過
B.不通電時，入射光在液晶層發(fā)生了干涉，導(dǎo)致光線無法通過
C.通電時，入射光在通過液晶層后方向發(fā)生了改變
D.通電時，入射光在通過液晶層后按原有方向傳播
4.（多選）關(guān)于液晶的特點及應(yīng)用正確的是( )
A.棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)
B.利用液晶在溫度變化時由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計算器的顯示元件
C.有一種液晶，隨著溫度逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來探測溫度
D.利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點
選擇性必修三學(xué)案
第二章氣體、固體和液體
第5節(jié)液體
一、新課標(biāo)要求
1.觀察液體的表面張力現(xiàn)象。了解表面張力產(chǎn)生的原因。
2.了解液體的微觀結(jié)構(gòu)，了解浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象。
3.了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。
二、科學(xué)素養(yǎng)要求
1.物理觀念：知道表面張力、浸潤、不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象及液晶的概念，并能解釋相關(guān)的自然現(xiàn)象。
2.科學(xué)思維：了解液體的微觀結(jié)構(gòu)，能解釋表面張力、浸潤與不浸潤產(chǎn)生的原因。掌握液晶對光學(xué)具有各向異性，并能解決相關(guān)問題。
3.科學(xué)探究：掌握探究表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象的實驗，學(xué)會與他人交流合作，提高動手能力和觀察探究能力。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對自然現(xiàn)象的分析，體驗科學(xué)規(guī)律的應(yīng)用價值，培養(yǎng)探索科學(xué)的興趣。
三、教材研習(xí)
要點一、表面張力
設(shè)想在液體表面畫一條線MN，把液體表面分為1、2兩部分，MN兩側(cè)的液體之間存在著一對與MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力①。它具有使液體表面收縮的趨勢。
要點二、浸潤和不浸潤
一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作浸潤②；一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作不浸潤②。
要點三、毛細(xì)現(xiàn)象
浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象③。
【自主思考】
①如圖，早晨的草葉上的露珠晶瑩剔透，仔細(xì)觀察，露珠的形狀近似為球形，為什么？
答案：在表面張力的作用下露珠收縮液面，因為在同體積的幾何體中，球體的表面積最小，所以露珠收縮為球形。
②把水或油灌入小口瓶時，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿著竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，這是什么道理？如果要將水銀灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法嗎？
答案：水和油對竹筷或玻璃棒是浸潤液體；不能；因為水銀對竹筷或玻璃棒是不浸潤液體，它浸潤于銅或鋅，所以用銅棒或鋅棒引流即可。
③農(nóng)民往往利用翻松地表土壤來保存土壤中的水分，這是為什么？
答案：把地表土壤翻松，破壞了土壤表層的毛細(xì)管，從而阻止了水分上升到地面而被蒸發(fā)掉。
四、名師點睛
1.表面張力的特點
（1）表面張力是液體分子間的作用力的宏觀表現(xiàn)。
（2）表面張力的方向與液面相切，垂直于分界線。
（3）表面張力的大小由分界線的長度、液體的種類、純凈度和溫度等因素來決定。
（4）表面張力的作用是使液體表面有收縮到最小的趨勢。
2.浸潤和不浸潤及毛細(xì)現(xiàn)象的理解
（1）浸潤與不浸潤現(xiàn)象的實質(zhì)都是分子力作用的表現(xiàn)。
（2）浸潤和不浸潤是發(fā)生在兩種物質(zhì)（液體與固體)之間的，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，同一種固體，對有些液體浸潤，對另一些液體不浸潤；同一種液體，對一些固體浸潤，對另一些固體不浸潤。
（3）毛細(xì)現(xiàn)象是浸潤和不浸潤及表面張力共同作用的結(jié)果，浸潤液體在細(xì)管內(nèi)會上升，不浸潤液體在細(xì)管內(nèi)會下降。
五、互動探究
探究點一、 液體的表面張力
情境探究
如圖所示是液體表面附近分子分布的大致情況。
請結(jié)合圖片思考：
（1）液體表面層內(nèi)的分子間距離和分子力各有什么特點？
（2）液體像氣體一樣沒有固定的形狀，具有流動性，而又像固體一樣具有一定的體積，不易被壓縮，液體的這些特點是由什么決定的？
（3）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？
答案：（1）液體表面層內(nèi)分子間距大于液體內(nèi)部分子間距，分子力表現(xiàn)為引力。
（2）液體的微觀結(jié)構(gòu)。
（3）不同，小昆蟲、縫衣針能在水面上不下沉是液體表面張力的作用。小木塊浮在水面上是重力和水的浮力平衡的結(jié)果。
探究歸納
1.液體表面張力的成因分析
（1)分子間距離特點：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面層分子分布比內(nèi)部分子稀疏。
（2)分子力特點：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，使液體表面形成一層繃緊的膜。
2.表面張力及其作用
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。而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。例如，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，在完全失重條件下才呈球形）。
探究應(yīng)用
【典例】關(guān)于液體的表面張力，下列說法中正確的是( )
A.布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，是表面張力的結(jié)果
B.表面張力的方向與液面垂直
C.硬幣能夠靜止在水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果
D.由于液體表面分子間距離小于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力
答案：A ; C
解析：布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，是表面張力的結(jié)果，故A項正確；表面張力的方向與液面相切，而不是與液面垂直，故B項錯誤；硬幣能夠靜止在水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果，故C項正確；由于液體表面分子間距離略大于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力，故D項錯誤。
【遷移應(yīng)用】
1.（多選）下列現(xiàn)象中，關(guān)于液體的表面張力，說法正確的是( )
A.小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中靠的是液體的表面張力
B.小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果
C.縫衣針浮在水面上不下沉是水的表面張力作用的結(jié)果
D.噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果
答案：A ; C ; D
解析：仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過程中，其腳部位置比周圍水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韌性非常好的膜上一樣，因此，這是液體的表面張力在起作用。浮在水面上的縫衣針與小昆蟲情況一樣，故A、C項正確。小木塊浮于水面上時，木塊的下部實際上已經(jīng)陷入水中（排開一部分水）受到水的浮力作用，是浮力與重力平衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，故B項錯誤。噴泉噴到空中的水分散時，每一小部分的表面都有表面張力在起作用且水處于完全失重狀態(tài)，因而形成球狀水珠，故D項正確。
2.關(guān)于液體，下列說法正確的是( )
A.硬幣能浮在水面上并非因為所受浮力等于重力
B.水黽能靜止在水面上，是因為表面張力與重力平衡
C.液面為凸形時表面張力使表面收縮，液面為凹形時表面張力使表面伸張
D.毛細(xì)現(xiàn)象只能發(fā)生在浸潤的固體和液體之間
答案：A
解析：硬幣能浮在水面上是因為受到表面張力的作用，而不是浮力作用的結(jié)果，A項正確；水黽能靜止在水面上，是因為液體表面層對其的彈力與重力平衡的結(jié)果，B項錯誤；液面為凸形時表面張力使表面收縮，液面為凹形時表面張力也使表面收縮，C項錯誤；毛細(xì)現(xiàn)象可以發(fā)生在浸潤的固體和液體之間，也可以發(fā)生在不浸潤的固體和液體之間，項錯誤。
3.液體表面具有收縮趨勢的原因是( )
A.液體可以流動
B.液體表面層分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離
C.與液面接觸的容器壁的分子對液體表面分子有吸引力
D.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離
答案：D
解析：因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以表面層分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，這種引力使液體表面層的相鄰部分之間有相互吸引的力，使液體表面具有收縮的趨勢。
4.（多選）在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的涂有油的大頭針，大頭針漂浮在水面上，水也不會流出，下列說法正確的是( )
A.大頭針填充了水內(nèi)分子間的空隙
B.水分子進(jìn)入了大頭針內(nèi)的空隙
C.水面凸起水也不會流出，是表面張力作用的結(jié)果
D.水的表面張力在起作用
答案：C ; D
解析：水對涂有油的大頭針是不浸潤的，故水與大頭針接觸的表面具有收縮的趨勢。隨著水與大頭針接觸面積的增大，使得大頭針附近的水面呈彎月形，大頭針與水面的接觸處受到彎曲水面的表面張力作用，如圖：
由于表面張力的豎直分量可與大頭針的重力保持平衡，故大頭針可漂浮在水面上，故D項正確，A、B項錯誤；水面凸起水也不會流出，是因為表面張力的作用，使水面收縮，故C項正確。
探究點二 浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象
情境探究
1.兩個完全相同的空心玻璃球殼，其中一個盛有一半體積的水，另一個盛有一半體積的水銀，將它們封閉起來用航天飛機送到繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，在如圖所示的四個圖中（圖中箭頭指向地球中心，陰影部分為水或水銀）。
（1）水在玻璃球殼中分布的情況，可能是哪個圖？
（2）水銀在玻璃球殼中分布的情況，可能是哪個圖？
答案：（1）繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，球殼和其中的水、水銀均處于完全失重狀態(tài)。水浸潤玻璃，附著層有擴大的趨勢；水跟氣體接觸的表面層都有收縮（使表面積最小）的趨勢，所以水在玻璃球殼中分布情況是C圖。
（2）水銀不浸潤玻璃，附著層有收縮的趨勢。水銀跟氣體接觸的表面層都有收縮（使表面積最?。┑内厔荩运y在玻璃球殼中分布情況是B圖。
2.日常生活中，如果你認(rèn)真觀察的話，會發(fā)現(xiàn)水中游禽會不時地用嘴抹擦身上的羽毛，這是為什么？
答案：游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸潤羽毛。
探究歸納
1.浸潤和不浸潤現(xiàn)象成因分析
（1）附著層及分子受力情況：液體跟固體相接觸的液體薄層叫附著層，液體和固體接觸時，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。
（2）浸潤的成因：當(dāng)固體分子對液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密，附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力，具有擴張的趨勢，這時表現(xiàn)為液體浸潤固體。
（3）不浸潤的成因：當(dāng)固體分子對液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力，具有收縮的趨勢，這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體。
2.毛細(xì)現(xiàn)象
（1）兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細(xì)管中上升，不浸潤液體在細(xì)管中下降。
（2）產(chǎn)生原因：毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系。圖甲是浸潤情況，此時管內(nèi)液面呈凹形，因為水的表面張力作用，液體會受到向上的作用力；圖乙是不浸潤情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到向下的力。
甲 乙
探究應(yīng)用
【典例】液體在器壁附近的液面會發(fā)生彎曲，如圖所示，對比下列幾種解釋，正確的是( )
A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密
B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏
C.液體在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變低
D.液體在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變高
答案：B
解析：液體表面具有收縮的趨勢，即液體表面表現(xiàn)為張力，是液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，密度較小，且液面分子間表現(xiàn)為引力；故表面層Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏，故A項錯誤，B項正確。附著層Ⅰ內(nèi)分子與器壁間引力大于內(nèi)部液體分子間的引力，液體表現(xiàn)為浸潤，在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變高，故C項錯誤；附著層Ⅱ內(nèi)分子與器壁間吸引力小于內(nèi)部液體分子間的引力，液體表現(xiàn)為不浸潤，在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變低，故D項錯誤。
【解題感悟】
浸潤和不浸潤的分析要點
浸潤是固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引力，使附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部更密，使液體跟固體的接觸面有擴大的趨勢。不浸潤是固體分子對液體分子的引力小于液體分子之間的引力，使附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部更稀疏，使液體跟固體的接觸面有收縮的趨勢。
【遷移應(yīng)用】
1.（多選）若液體對某種固體是浸潤的，當(dāng)液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管中時，則( )
A.附著層分子密度大于液體內(nèi)分子的密度
B.附著層分子的作用力表現(xiàn)為引力
C.管中的液體表面一定是下凹
D.液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢
答案：A ; C ; D
解析：這是浸潤現(xiàn)象，固體分子與液體分子間的引力相當(dāng)強，造成附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密，作用力表現(xiàn)為斥力，使液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢。
2.（多選）下列現(xiàn)象中，哪些是利用了毛細(xì)現(xiàn)象( )
A.用粉筆吸干紙上的墨汁
B.建房時，在砌磚的地基上鋪一層油氈或涂過瀝青的厚紙
C.用棉線作酒精燈的燈芯
D.想保存地下的水分，把地面的土壤鋤松
答案：A ; C
解析：粉筆、棉線、磚和土壤內(nèi)部都有許多細(xì)小的孔道，起著毛細(xì)管的作用，在砌磚的地基上鋪一層油氈或涂過瀝青的厚紙、把地面的土壤鋤松均是防止毛細(xì)現(xiàn)象。
3.(多選)把極細(xì)的玻璃管分別插入水與水銀中，如圖所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是( )
答案：A ; C
解析：因為水能浸潤玻璃，無論管內(nèi)外均為浸潤；水銀不浸潤玻璃，無論管內(nèi)外均為不浸潤。
4.下列對浸潤與不浸潤現(xiàn)象的認(rèn)識，正確的是( )
A.水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體
B.浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子分布比液體內(nèi)部稀疏
C.不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子受到固體分子的吸引比液體內(nèi)部分子的吸引強
D.不浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力；浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力
答案：D
解析：一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān)，不能肯定哪種液體是浸潤液體或不浸潤液體，A項錯誤；在浸潤現(xiàn)象中，附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力比液體內(nèi)部分子吸引力大，分子分布比液體內(nèi)部更密，因而在附著層里液體分子間表現(xiàn)出排斥力，附著層有擴展的趨勢，B、C項錯誤，D項正確。
5. 小明同學(xué)在清洗玻璃試管時發(fā)現(xiàn)：將盛有半管水的試管倒扣在水槽中時水并不會流入水槽中，且管內(nèi)水面下凹，如圖所示。他又在水槽中滴入一滴藍(lán)色的硫酸銅溶液，一段時間后試管中的水也變藍(lán)了。對于上述現(xiàn)象，下列說法中正確的是( )
A.試管中水面下凹是由于管中氣體壓強引起的
B.試管中水面下凹說明水對玻璃是不浸潤的
C.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子間存在斥力
D.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴散引起的
答案：D
解析：試管中水面下凹是由于水對玻璃是浸潤的，水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴散引起的。
探究點三、液晶
情境探究
如圖所示，液晶是現(xiàn)代生活的一個重要角色，從最初的電子手表到如今的筆記本電腦、液晶電視、可視電話……液晶一步步地深入到我們的生活中。
（1）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)？
（2）液晶作為顯示元件方面的用途已經(jīng)深入到了生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)以及生活中的各個方面，液晶顯示器靠什么性質(zhì)顯示各種顏色？
答案：（1）某些物質(zhì)像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫作液晶。液晶都具有較大有機分子，大多為棒狀。
（2）液晶具有光學(xué)各向異性。
探究歸納
1.定義：有些化合物像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，處于這種狀態(tài)的化合物叫作液晶。
2.特點
（1）液晶具有液體的流動性。
（2）液晶具有晶體的光學(xué)各向異性。
（3）液晶的物理性質(zhì)很容易在外界條件（如電場、壓力、光照、溫度）的影響下發(fā)生改變。
（4）從某個方向上看，液晶分子的排列比較整齊；但是從另一個方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的。
（5）并不是所有物質(zhì)都有液晶態(tài)。通常由棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子組成的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)。
教材拓展
液晶的應(yīng)用
（1）液晶顯示器：用于電子手表、電子計算器、電腦等。
（2）利用溫度改變時液晶顏色會發(fā)生改變的性質(zhì)來探測溫度。
（3）液晶在電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
探究應(yīng)用
【典例】關(guān)于液晶，下列說法正確的是( )
A.因為液晶是介于晶體與液體之間的中間態(tài)，所以液晶實際上是一種非晶體
B.液晶具有液體的流動性，是因為液晶分子盡管排列有序，但位置無序，可自由移動
C.任何物質(zhì)在任何條件下都可以存在液晶態(tài)
D.天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的
答案：B ; D
解析：液晶是一種介于晶體與液體之間的液態(tài)晶體，它不是晶體更不是非晶體；液晶分子像晶體分子一樣排列有序，但是它們又像液體分子一樣可以自由移動，沒有固定的位置，即位置無序，所以液晶具有流動性；有些物質(zhì)只有在特定的條件下才具有液晶態(tài)，并不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)；天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的，故正確答案為B、D。
【遷移應(yīng)用】
1.液晶電視不斷降價，逐步走進(jìn)了千家萬戶。液晶電視的關(guān)鍵部件是液晶層，下列關(guān)于液晶層的工作原理說法中正確的是( )
A.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性
B.液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨溫度的變化而變化
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨外加電壓的變化而變化
D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨壓力的變化而變化
答案：D
解析：液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但要注意分子的排列是不穩(wěn)定的。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)。
2.下列屬于液晶分子示意圖的是( )
答案：B
解析：液晶態(tài)既有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質(zhì)。
3.通電霧化玻璃是將液晶膜固化在兩片玻璃之間，經(jīng)過特殊工藝膠合一體成型的新型光電玻璃產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于高檔辦公室、計算機機房、醫(yī)療機構(gòu)、商業(yè)展示等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃的通透性和保護隱私的雙重要求。我們將其工作原理簡化為如圖所示的模型，在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規(guī)則排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一塊毛玻璃；通電以后，彌散分布的液晶分子迅速從無規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列，整個液晶層相當(dāng)于一塊普通的透明玻璃。結(jié)合以上內(nèi)容和你所學(xué)知識，關(guān)于通電霧化玻璃，你認(rèn)為下列敘述中比較合理的是( )
A.不通電時，入射光在液晶層發(fā)生了全反射，導(dǎo)致光線無法通過
B.不通電時，入射光在液晶層發(fā)生了干涉，導(dǎo)致光線無法通過
C.通電時，入射光在通過液晶層后方向發(fā)生了改變
D.通電時，入射光在通過液晶層后按原有方向傳播
答案：D
解析：由題意，在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規(guī)則排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一塊毛玻璃，可知入射光在液晶層發(fā)生漫反射，光線可以通過，但通過量較少，而且沒有規(guī)律，A、B項錯誤；由題意，通電以后，彌散分布的液晶分子迅速從無規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列，整個液晶層相當(dāng)于一塊普通的透明玻璃，可知通電時，入射光在通過液晶層后按原有方向傳播，C項錯誤，D項正確。
4.（多選）關(guān)于液晶的特點及應(yīng)用正確的是( )
A.棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)
B.利用液晶在溫度變化時由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計算器的顯示元件
C.有一種液晶，隨著溫度逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來探測溫度
D.利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點
答案：B ; C ; D
解析：通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)，但不是任何時候都呈液晶態(tài)。