高中物理第3章固体和液体3液晶4液体的表面张力教师用书教科版选修3_3

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1、3．液晶+4．液体的表面张力学习目标知识脉络1.知道什么是液晶，理解液晶的分子结构，知道液晶显示．(难点)2．知道液体的微观结构．3．掌握通过实验，观察液体的表面张力现象．(重点)4．从微观角度了解液体表面张力的成因．(难点)液晶1．定义：处于固态与液态之间的过渡状态的物质．2．液晶的分子结构：分子排列在液晶中的有序性介于固体和液体之间．3．液晶分子的排列会因温度、压强、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等外界条件的微小变动而发生变化，由此引起液晶光学性质的改变．1．液晶在任何条件下，都表现出各向异性．(×)2．液晶是液体和晶体的混合物．(×)3．液晶分子在特定方向排列比较

2、整齐．(√)液晶显示的基本原理是什么？【提示】　向列型液晶在外加电压影响下，液晶的分子排列会发生改变，使液晶由透明变为不透明，去掉电压又恢复透明．控制电压，就可以控制光线能否穿过液晶．液晶的主要性质(1)液晶具有晶体的各向异性的特点原因是在微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向．(2)液晶具有液体的流动性原因是从另一方向看液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具有一定的流动性．(3)液晶分子的排列特点液晶分子的排列特点是从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐；但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的．(4)液晶的物理性质情况液晶的物

3、理性质很容易受外界的影响(如电场、压力、光照、温度)发生改变．1．下列叙述中正确的是(　　)A．液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态B．利用液晶在外加电压变化时由透明变浑浊可制作电子表、电子计算器的显示元件C．有一种液晶随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质可用来探测温度D．利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点E．从各个方向看，液晶分子的排列都是比较整齐的【解析】　液晶态是某些化合物在特定条件下表现出的一种状态，故A错；对液晶分子，某个方向看排列比较整齐，从另一个方向看排列是杂乱无章的，E错．【答案】　BCD2．液晶在目前最主要的应用方向

4、是在________方面的应用．这方面的应用是利用了液晶的多种________效应．笔记本电脑的彩色显示器也是液晶显示器．在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而________，从而表现出光学________．某些物质在水溶液中能够形成________液晶，而这正是________的主要构成部分．液晶已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点．【答案】　显示器　光学　定向排列　各向异性　薄片状(1)液晶既有液体的流动性和连续性，表现不够稳定，又具有晶体的一些各向异性特点，是某些特殊的有机化合物.(2)液晶的物理性质很容易在外界的影响(如电场、压力、光

5、照、温度)下发生改变.液体的表面张力1．液体的微观结构(1)液体微粒之间的相互作用力不像固体中的那么强，这使得液体具有一定的体积，不易压缩，却没有一定的形状．(2)液体微粒的热运动主要是在平衡位置附近的微小振动，但微粒的平衡位置不是固定的，所以液体具有流动性，液体的扩散比固体的扩散快．2．液体的表面张力(1)定义：液体表面存在的收缩力叫做表面张力．(2)作用效果：使液体表面积趋向最小．(3)成因：在液体的表面层，由于分子之间的间距较大，分子之间的相互作用总体上表现为引力．1．液体表面张力具有使液体表面收缩的趋势．(√)2．木块浮在水面上是液体表面张力的原因．(×)3．液

6、体分子间的相互作用力比固体分子间作用力弱．(√)我们看到的小草上的露珠为什么都是球形的？【提示】　这是由于液体表面张力的作用．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．所以露珠呈球形．1．液体分子分布特点：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．分子力特点：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．3．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．

7、4．表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．如图331所示．图3315．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．3．关于液体表面的收缩趋势，错误的说法是(　　)A．因为液体表面分子的分布比内部密集，所以有收缩趋势B．液体表面分子的分布和内部相同，所以有收缩趋势C．因为液体表面分子的分布比内部稀疏，所以有收缩趋势D．液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液体表面有收缩趋势E．液体表面层分子间距r>r0，分子力为引力【解析】　液体表面层