高中物理33第九章液体课件新人教版选修3.ppt

液液 体体液体的微观结构液体的微观结构•液体有一定的体液体有一定的体积，不易被，不易被压缩，，这一特点跟一特点跟固体固体—样；另一方面又像气体，没有一定的形；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流状，具有流动性•液体的分子间距离大约为液体的分子间距离大约为r0，相互作用，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在较强，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流动性的原因这一个特点明显区别于固体   固体固体液体液体气体气体体积对体积对比比110单个分单个分子表子表现现在固定的平衡位置附近做微小的振动在非固定的平衡位置附近做振动没有平衡位置局部局部（小（小区域）区域）表现表现分子规则的排列形成暂时的分子规则排布无规则宏观性宏观性质质各向异性各向同性各向同性     为什么叶面上的露珠总是球形的为什么叶面上的露珠总是球形的? ?为什么由滴管口缓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慢流出的液体不是连续的液流而是连串的液滴? ?为什么为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里? ?…………（二）（二）. .液体的表面张力液体的表面张力液体的表面张力液体的表面张力•液体表面有一液体表面有一层跟气体接跟气体接触的薄触的薄层，叫做表面，叫做表面层￿ ￿ •处于表面于表面层的液体分子，一方面受到上方气体分子作用，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分子的作用强，所以，表面，所以，表面层分子排列比液体内部要稀分子排列比液体内部要稀疏些，分子疏些，分子间距离距离较液体内部也大一点液体内部也大一点￿ ￿•在表面层里分子间的作用就表现为引力在表面层里分子间的作用就表现为引力 •液面各部分液面各部分间的相互吸引力就叫做表面的相互吸引力就叫做表面张力力￿ ￿o液体表面具有收缩到最小的趋势液体表面具有收缩到最小的趋势 汽汽表面层表面层液体液体二、液体表面张力产生的原因二、液体表面张力产生的原因液体表面微观图液体表面微观图液体表面微观图液体表面微观图思考思考: 液体分子在表面层与它在液体、气体中分布有什么液体分子在表面层与它在液体、气体中分布有什么不同，分子间作用力又是怎样的？不同，分子间作用力又是怎样的？ 表面层分子间距表面层分子间距比较稀疏，比较稀疏，分子间距分子间距>r0 ，，分子间的作用表分子间的作用表现为相互吸引现为相互吸引液体的表面张力液体的表面张力液体表面张力的分析图液体表面张力的分析图液体表面张力的分析图液体表面张力的分析图线两侧液体之间线两侧液体之间的作用力为引力的作用力为引力①①②②在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分使液体表面绷紧使液体表面绷紧表面张力方向垂直与所画的线表面张力方向垂直与所画的线MN知识巩固知识巩固①① 蛛网上的水珠为何呈球状？蛛网上的水珠为何呈球状？结论：结论：表面张力会使液面收缩，表面张力会使液面收缩， 使其收缩到表面积最小。

使其收缩到表面积最小知识巩固知识巩固②② 弯成弧形的弯成弧形的棉线所受张力的方向怎样？棉线所受张力的方向怎样？ 结论：结论： 表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜表面张力的作用是使液体表面形成一层薄膜 液面对回形针的作用其实是这层膜对它有作用液面对回形针的作用其实是这层膜对它有作用 知识巩固知识巩固③③ 液面对缝衣针的作用是液体的表面张力吗？液面对缝衣针的作用是液体的表面张力吗？不是不是二、毛细现象二、毛细现象       我们已知道液体跟气体接触时，在接触的表面存在一个薄层我们已知道液体跟气体接触时，在接触的表面存在一个薄层---表面层，表面层，表面层的性质决定了液体出现表面引力，使液体具有收缩的趋势，那么在液表面层的性质决定了液体出现表面引力，使液体具有收缩的趋势，那么在液体与固体接触时，会出现什么现象呢？体与固体接触时，会出现什么现象呢？（一）浸润和不浸润（一）浸润和不浸润1、、附着层内液体分子间的距离大于分子力平附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡距离衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为引力，，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为为不浸润不浸润2、、附着层内液体分子间的距离小于分子力平附着层内液体分子间的距离小于分子力平衡距离衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为斥力，，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为为浸润浸润浸润和不浸润的微观解释浸润和不浸润的微观解释1、毛细现象：浸润液体在细管里上升的现象、毛细现象：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，叫做毛细和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。

现象2、浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月面，、浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面3、毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛、毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大细管内径越小，高度差越大当毛当毛细管里插入浸管里插入浸润液体中液体中时，附着，附着层里的推斥力使附着里的推斥力使附着层沿管壁上升，沿管壁上升，这部分液体上升引起液面弯曲，呈凹形弯月部分液体上升引起液面弯曲，呈凹形弯月面使液体表面面使液体表面变大，与此同大，与此同时由于表面由于表面层的表面引力的收的表面引力的收缩作用，管内液体也随之上升，直到表面作用，管内液体也随之上升，直到表面张力向上的拉伸力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等作用与管内升高的液体的重力相等时，达到平衡，液体停，达到平衡，液体停止上升，止上升，稳定在一定的高度利用定在一定的高度利用类似的分析，也可以解似的分析，也可以解释不浸不浸润液体在毛液体在毛细管里下降的管里下降的现象液体液体浸润浸润管壁，液体边缘部管壁，液体边缘部分的表面张力如图，分的表面张力如图，表面张表面张力力使管中的液体上升，当液使管中的液体上升，当液体的重力跟表面张力相等时，体的重力跟表面张力相等时，液面稳定，管子液面稳定，管子越细越细，液柱，液柱上升的上升的越高越高毛细现象解释毛细现象解释三、液晶三、液晶       随着人们对物质状态认识的深入，发现物质除了通常呈现的固态、液态随着人们对物质状态认识的深入，发现物质除了通常呈现的固态、液态和气态外，还存在着一些其他的状态，如等离子态、液晶态、超导态、中子和气态外，还存在着一些其他的状态，如等离子态、液晶态、超导态、中子态等。

其中的液晶态具有一些独特的光学性质，被人们不断地认识和应用其中的液晶态具有一些独特的光学性质，被人们不断地认识和应用一）液晶态（一）液晶态      研究发现有许多有机化合物可以呈现于晶体和液体之间的状态（如通常研究发现有许多有机化合物可以呈现于晶体和液体之间的状态（如通常所说的胆固醇就是这亲），它们一方面偈液体具有流动性，另一方面又像晶所说的胆固醇就是这亲），它们一方面偈液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性体，分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性 液晶分子液晶分子1．液晶态：物质既有液体的流动．液晶态：物质既有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐，性，又具有晶体的分子排列整齐，各向异性的状态，叫做物质的液晶各向异性的状态，叫做物质的液晶态．态．2．液晶：处于液晶状态的物质叫．液晶：处于液晶状态的物质叫做液晶．做液晶．3．不是所有物质都具有液晶态，．不是所有物质都具有液晶态，现已发现几千种有机化合物具有液现已发现几千种有机化合物具有液晶态．晶态． •组组成成晶晶体体的的物物质质微微粒粒（（分分子子、、原原子子或或离离子子））依依照照一一定定的的规规律律在在空空间间有有序序排排列列，，构构成成空空间间点点阵阵，，所所以以表表现现为为各各向向异异性性．．而而液液体体分分子子表表现为排列无序性和流排列无序性和流动性．性．￿ ￿•液晶态是介于固态和液态之间的中间态．液晶态是介于固态和液态之间的中间态．•液液晶晶分分子子既既保保持持排排列列有有序序性性，，保保持持各各向向异异性性，，又又可可以以自自由由移移动动，，位位置置无无序序，，因因此此也也保保持持了了流动性．流动性．2 2．液晶的特点．液晶的特点 　液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶　液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体．体． 3 3．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷　　液液晶晶分分子子的的排排列列是是不不稳稳定定的的，，外外界界条条件件的的微微小小变变动动都都会会引引起起液液晶晶分分子子排排列列的的变变化化，，因因而而改改变变液液晶晶的的某某些些性性质质，，例例如如温温度度、、压压力力、、摩摩擦擦、、电电磁磁作作用用、、容容器器表表面面的的差异等．都可以改变液晶的光学性质．差异等．都可以改变液晶的光学性质．4 4．液晶的外形特征．液晶的外形特征　　液液晶晶物物质质都都具具有有较较大大的的分分子子，，分分子子形形状状通通常常是是棒棒状状分分子、碟状分子、平板状分子．子、碟状分子、平板状分子． （三）、液晶的一般用途（三）、液晶的一般用途 笔记本电脑的液晶显示屏笔记本电脑的液晶显示屏 的液晶显示屏的液晶显示屏 液晶的特性决定了它的用途，它在显示技术、电液晶的特性决定了它的用途，它在显示技术、电子工业、航空工业、生物医学等多方面都有广泛的子工业、航空工业、生物医学等多方面都有广泛的应用．应用．。