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发布时间:03-15 来源:人教版钱柜娱乐777平台资源

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内容介绍

第九章 物态和物态变化

第二节 液体

一、液体的微观结构

液体有一定的体积,不易被压缩,这一特点跟固体—样;另一方面又像气体,没有一定的形状,具有流动性。

液体的分子间距离大约为r0,相互作用较强,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置,它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后,又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。

液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化,流动性也逐渐增加。因此,有时把非晶体看作是过冷液体,而固体往往只专指晶体。

二、液体的表面张力

为什么叶面上的露珠,小水银滴,总是球形的?为什么由滴管口缓慢流出的液体不是连续的液流而是连串的液滴?为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里?……

实验1:

现象:刺破棉线左侧的薄膜,右侧的薄膜就会收缩,使棉线向右弯成弧形;刺破棉线右侧的薄膜,左侧的薄膜就会收缩,使棉线向左弯成弧形.

实验2:

现象:刺破棉线圈里的肥皂膜后,棉线圈外的薄膜就会收缩,使棉线圈张紧成圆形.

液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样,具有收缩的趋势.

液体表面有一层跟气体接触的薄层,叫做表面层

为什么液体表面具有收缩的趋势呢?

处于表面层的液体分子,一方面受到上方气体分子作用,另一方面又受到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强,所以,表面层分子排列比液体内部要稀疏些,分子间距离较液体内部也大一点 .

在表面层里,分子间的距离大,分子间的相互作用表现为引力.

如果在液面上划一条分界线MN,把液面分为(1)和(2)两部分,那么,由于表面层中分子间的引力,液面(1)对液面(2)有引力F1的作用,液面(2)对液面(1)有引力F2的作用,F1和F2大小相等、方向相反.

像这种液面各部分间相互吸引的力,叫做表面张力.

液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.

在体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积最小,所以草叶上的露珠,小水银滴等,都因表面张力使液面收缩而呈球形.

1.关于液体的表面张力的下列说法中正确的是(? )

A、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0

B、由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0

C、产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力

D、表面张力使液体的表面有收缩的趋势

分析与解:由分子运动论可知:在液体与空气接触面附近的液体分子,液面上方的空气分子对它们的作用极其微弱,所以它们基本上只受到液体内部分子的作用,因而在液面处便形成一个特殊的薄层,称为表面层。在液体表面层内,分子的分布比液体内部稀疏,它们之间的距离r>r0,分子间作用力表现为引力,因此液体表面有收缩的趋势。

2.下列现象中,由表面张力引起的现象是(? )

A、酒精和水混合后体积减小

B、水银温度计中的水银柱的升或降

C、荷叶上的小水球呈球形

D、洗头发时,当头发浸泡在水中时呈散开状,露出水面后头发聚拢到一起

分析与解? 因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势,故选项C和D是正确的。酒精和水混合后体积减小,是由于分子间存在着空隙形成的。水银柱的升降是由于水银柱的热胀和冷缩造成的。

CD

3.肥皂泡内气体的压强为P,外界大气压强为P0,则:

A.P>P0 B.P=P0

C.P

分析与解:因为液体的表面张力使流体表面有收缩的趋势,所以肥皂泡有缩小的趋势。因而把皂泡内外压强的关系如图所示。

4.把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变圆,这是什么缘故?

(玻璃管的断裂口烧熔后,熔化的玻璃的表面层在表面张力作用下收缩到最小表面积,从而使断裂处尖端变圆.)

5.布制雨伞虽然纱线间有看得出来的孔隙,却仍然不漏雨水.解释这个现象.

(因为水将纱线浸湿后,在纱线孔隙中形成水膜,水膜的表面张力使得雨水不致漏下)

三、浸润和不浸润

放在洁净的玻璃板上的一滴水,会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来,玻璃表面会沾上一层水.

这种现象叫做浸润.

对玻璃来说,水是浸润液体.

放在洁净的玻璃板上的一滴水银,能够在玻璃板上滚来滚去,而不附着在上面.把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来,玻璃上也不附着水银.

这种现象叫做不浸润.

对玻璃来说,水银是不浸润液体.

把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃容器里,由于水浸润玻璃,器壁附近的液面向上弯曲.把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃容器里,由于水银不浸润玻璃,器壁附近的液面向下弯曲.

浸润和不浸润现象是分子力作用的表现.

当液体与固体接触时,在接触处形成一个液体薄层,叫做附着层.附着层里的分子既受到固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引.如果受到的固体分子的吸引比较弱,附着层里的分子就比液体内部稀疏,在附着层里就出现跟表面张力相似的收缩力,这时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形成不浸润现象.相反,如果受到的固体分子的吸引相当强,附着层里的分子就比液体内部更密,在附着层里就出现液体相互排斥的力,这时跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润现象.

同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的.水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃,但能浸润铅.

我们用的毛巾都是用能被水浸润的织物做成的.能够用墨水在纸上写字,是因为所用的纸被墨水浸润.脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药水.各种游禽用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上,使羽毛不被水浸润.

6.分别画出细玻璃管中水银柱和水柱上下表面的形状

7.液体和固体接触时,附着层表面具有缩小的趋势是因为:

A.附着层里液体分子比液体内部分子稀疏;

B.附着层里液体分子相互作用表现为引力;

C.附着层里液体分子相互作用表现为斥力;

D.固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子之间的引力强。

分析:首先从题设中看出液体对固体来说是不浸润的,而后再对附着层液体分子的作用进行研究。在出现不浸润现象时,在附着层里出现了眼表面张力相似的收缩力,即引力。并且附着层里分子的分布,虽比起表面层要密一些,但比起液内还是要稀疏,所以附着层分子受引力比液内分子受引力要大些。

AB

原来,浸润液体跟毛细管内壁接触时,引起液面的弯曲,使液面变大.而表面张力的收缩作用要使液面减小,于是管内液体随着上升,以减小液面.直到表面张力向上的拉引作用跟管内升高的液柱的重力达到平衡时,管内液体停止上升,稳定在一定的高度.

解释不浸润液体在毛细管里下降的现象.

毛巾吸汗,砖块吸水,粉笔吸墨水,都是常见的毛细现象.在纸张、棉花、毛巾、粉笔、木材、土壤、砖块等物体内部有许多细小的孔道,起着毛细管作用.

应用:土壤里有很多毛细管,地下的水分可以沿着它们上升到地面.如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管.相反,如果想把地下的水分引上来,就不仅要保持土壤里的毛细管,而且还要使它们变得更细,这时就要用滚子压紧土壤.

防止:在建筑房屋的时候,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,防止地下的水分沿着砸实的地基以及砖墙的毛细管上升,以使房屋保持干燥.

四、毛细现象

观察浸润液体和不浸润液体在细管里发生的现象.

把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到管里的水面比容器里的水面高.管的内径越小,管里的水面越高.

如果把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管里的水银面比容器里的水银面低.管的内径越小,管里的水银面越低.

浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现 象,叫做毛细现象.

能够发生毛细现象的管叫做毛细管.

8.分别画出插入在水槽和水银槽中的细玻璃管中液柱的大概位置:

9.液体在毛细管中,液面上升是由于液体? 层分子的? 力和 层分子间的 相互作用的结果。当与上升液柱 相等时,液柱就不再上升。

附着层

相斥

表面层

表面张力

重力

10.砖铺的地面为什么容易返潮?要想把凝在衣料上面的蜡或油脂去掉,只要把两层吸墨纸分别放在这部分衣料的上面和下面,然后用熨斗来熨就可以了.为什么这样做可以去掉衣料上的蜡或油脂?

(因为土壤和砖块里都有许多细小孔道,这些细小孔道起着毛细管的作用,土壤中的水可以通过这些毛细管上升到地面上来,所以容易返潮.)

(放在衣料上、下的吸墨纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用.当蜡或油脂受热熔化成液体后,由于毛细现象,它们就会被吸墨纸吸掉。)

五、液晶

一方面像液体具有流动性,另一方面又像晶体,分子在特定方向排列比较整齐,具有各向异性.人们把物质的这种状态叫做液晶态,把处于这种状态的物质叫做液晶.

液晶态是介于固态和液态之间的中间态.

经研究发现,不是所有物质都具有液晶态.

通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态.天然存在的液晶不多,大多数的液晶是人工合成的.

液晶分子的排列是不稳定的,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等,都可以改变液晶的光学性质.

有一种液晶,在外加电压的影响下,会由透明状态变成混浊状态而不再透明,去掉电压,又恢复透明.利用液晶的这一特性可以制作显示元件.在两电极间将液晶涂成文字或数码,加上适当电压,透明的液晶变得混浊了,文字或数码就显示出来了.这种显示元件用于电子手表,电子计算器、微电脑以及其他仪器中.

11.关于液晶下列说法正确的是( )

A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶

12.液晶只存在于一定的温度范围以内,温度低于这个温度范围的下限,液晶失去液体的流动性成为_________;温度高于它的上限,液体变为各向同性的________。

普通晶体

透明液体

再见

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