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》

,歡迎進入物理課堂,第3節(jié)液晶第4節(jié)液體的表面張力,課前自主學案,核心要點突破,課堂互動講練,課標定位,知能優(yōu)化訓練,第3、4節(jié),課標定位學習目標：1.知道液晶的特征，了解液晶的應用2了解液體的微觀結(jié)構(gòu)3通過觀察和實驗，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難點：1.了解液晶的分子結(jié)構(gòu)特點，液晶的特性及應用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回運動，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331.,圖331,流動,固態(tài),液態(tài),固體,液體,3液晶顯示：液晶分子的排列會因溫度、_、摩擦、_作用、容器表面的差異等外界條件的微小變動而發(fā)生變化，液晶顯示就是通過加_來改變其光學物質(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，比固體擴散速度_2奇異的表面張力現(xiàn)象：使液體表面具有_趨勢的引力叫表面張力,壓強,電磁,電壓,要弱,流動,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332.,稀疏,引力,宏觀,核心要點突破,一、液晶的特點與應用1特點(1)液晶具有液體的流動性；(2)液晶具有光學上的各向異性；(3)液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動都會改變分子排列，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?shù)娜軇┲?，在一定的濃度范圍?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液晶的應用液晶可以用作顯示元件，液晶在生物醫(yī)學、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，會由透明狀態(tài)變成渾濁狀態(tài)，去掉電壓，又恢復透明，當輸入電信號，加上適當電壓，透明的液晶變得渾濁，從而顯示出設定的文字或數(shù)碼在今后的顯示器中，液晶將扮演主角,即時應用(即時突破，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性，又像晶體一樣具有光學各向異性的物質(zhì)，其內(nèi)部分子排列不穩(wěn)定，當外界條件發(fā)生微小變動時，分子排列將會有顯著變化液晶態(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，液體分子的熱運動主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動，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)域是暫時形成的，邊界和大小隨時改變，有時瓦解，有時又重新形成液體由大量這種暫時形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章地分布著,2液體的宏觀特性(1)各向同性：液體由大量暫時形成的雜亂無章分布的小區(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，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動，所以液體具有一定的體積,(3)流動性：液體分子能在平衡位置附近做微小的振動，但沒有長期固定的平衡位置，液體分子可以在液體中移動，這是液體具有流動性的原因(4)擴散特點：液體中擴散現(xiàn)象是由液體分子運動產(chǎn)生的，分子在液體里的移動比在固體中容易得多，所以液體的擴散要比固體的擴散快,即時應用(即時突破，小試牛刀)2關(guān)于液體，下列各種說法中正確的是()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液體分子的熱運動與固體類似，主要表現(xiàn)為在固定的平衡位置附近做微小的振動D液體的擴散比固體的擴散快,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)域又雜亂無章地分布，因而液體表現(xiàn)出各向同性，B錯液體分子的熱運動與固體類似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動，但平衡位置在不斷移動，C錯液體分子在液體中移動較固體分子在固體中移動更容易，液體的擴散較固體快，D正確,三、對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：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：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333所示圖333,2表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢，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，表面張力就在這個平面上；如果液面是曲面，表面張力就在這個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),即時應用(即時突破，小試牛刀)3液體表面具有收縮的趨勢，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，而形成液體表面收縮的趨勢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，而形成液體表面收縮的趨勢C由于與液面接觸的氣體分子對液體表面分子的吸引力，造成液體表面收縮的趨勢D因液體可以流動，因而形成液體表面有收縮的趨勢,解析：選B.這是對液體的性質(zhì)及表面張力形成的原因進行考查，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，正是此吸引力使液體表面有收縮趨勢,課堂互動講練,(2011年上海聯(lián)考)關(guān)于液晶，下列說法中正確的是()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液晶的光學性質(zhì)隨溫度的變化而變化D液晶的光學性質(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A、B錯誤外界條件的微小變化都會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，都會改變液晶的光學性質(zhì)選項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.錯誤原因一是盲目認為液晶是晶體，二是由于液晶分子空間排列是有序的，具有各向異性，因此認為是晶體忽視了可自由移動性,對于液體，下列說法正確的是()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和移動，因而液體具有流動性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；液體分子沒有確定的平衡位置，故具有流動性，B對；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D對【答案】ABD,下列說法正確的是()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短有關(guān)D液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢,【思路點撥】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)，不能說表面張力就是分子力故A選項錯誤；縫衣針在水面上靜止是液膜對其彈力與重力平衡，B選項錯誤；表面張力的大小與液面上分界線的長短有關(guān)，且表面張力有使液面收縮的趨勢,因此C、D選項正確【答案】CD,變式訓練下列有關(guān)表面張力的說法中，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)化訓練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,