【物理】2019届二轮复习毛细现象　液晶学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习毛细现象　液晶学案（全国通用）

‎ 3.2　毛细现象　液晶 ‎ ‎1.知道浸润、不浸润、毛细现象及其在 技、生活中的应用.‎ ‎2.了解附着层的微观特性,了解浸润、不浸润、毛细现象形成的微观原因.‎ ‎3.知道液晶的微观结构,了解液晶特性及其在 技、生活中的应用.‎ ‎1.浸润和不浸润 ‎(1)浸润:液体附着在　　　　的现象叫浸润. ‎ ‎(2)不浸润:液体不附着在　　　　的现象叫不浸润. ‎ ‎(3)浸润不浸润解释:‎ 浸润不浸润也是分子力作用的结果.如果附着层液体分子比液体内部　　　　,附着层内液体分子间距离大于r0,则附着层内分子间作用表现为　　　　力,在附着层内出现与液体表面张力相似的　　　　趋势,这就形成不浸润现象. ‎ 如果附着层液体分子比液体内部分子更　　　　,附着层内液体分子间距离小于r0,附着层内分子间作用表现为　　　　力,则附着层有　　　　的趋势,这就形成浸润现象. ‎ ‎(4)浸润与不浸润现象的运用 浸润现象的运用:毛巾用能被　　　　浸润的织物织成,洗衣粉的水溶液能浸润　　　　. ‎ 不浸润现象的运用:雨伞布用不容易被　　　　浸润的布料. ‎ ‎2.毛细现象 ‎(1)浸润液体在细管中　　　　的现象,以及不浸润液体在细管中　　　　的现象,称为毛细现象.能发生毛细现象的细管叫做　　　　. ‎ ‎(2)毛细现象是由于液面的表面张力使液面有收缩的趋势,实验和理论分析都说明,对于一定液体和一定材质的管壁,管的内径越　　　　,液面上升(或下降)越多. ‎ ‎(3)在纸张、棉花、毛巾、粉笔、木材、土壤、砖块等物体内部有许多　　　　的孔道,它们起到了毛细管的作用. ‎ ‎3.液晶 ‎(1)液晶:某些物质的一种特殊状态,具有液体那样的　　　　性和　　　　性,也具有像晶体那样的光 　. ‎ ‎(2)从某一方向看,液晶的分子排列比较整齐,有特殊的　　　　,这是其物理性质　　　　的原因;从另一方面看,液晶分子排列是杂乱的,因而又具有液体的　　　　性. 学 ‎ ‎(3)液晶应用:液晶显示器、液晶测温.‎ 主题1:浸润与不浸润 情景:你看到过雨后留在荷叶上的小水珠吗?想想是什么形状的?你现在做个小实验,在玻璃板上滴上一小滴水滴,再看看水滴变成什么形状.‎ 问题:阅读教材第46页的“浸润与不浸润”部分,想想我们生活中有哪些浸润和不浸润现象.‎ 鸭子从水中出来和鸡从水中出来时的情形相同吗?为什么?‎ ‎ 学 ]‎ 主题2:毛细现象 情景:在春节和盛大节日的时候,为了增添节日的喜庆气氛,要点燃红色的蜡烛,发出红色的烛光;过去的油灯是用灯芯来点燃的,这些燃烧的蜡烛和油,它们都是由灯芯“吸”上去的,其中的道理就是我们所说的毛细现象.‎ 问题:阅读教材第48页内容,思考形成毛细现象的原因是什么?‎ 小实验:在脸盆架上搭一条干毛巾,下端浸在水里,观察毛细现象.‎ ‎ 学 ]‎ 主题3:液晶及其应用 问题:阅读教材第50 51页“认识液晶”部分内容,回答下列问题:‎ ‎(1) 什么是液晶?液晶有几种类型?‎ ‎(2) 液晶有什么特性呢?‎ ‎ 学+ + ]‎ 主题4:液晶的应用 问题:阅读教材第51 52页“液晶的应用”部分的内容,联系生活实际,说说液晶在生活中的应用.‎ 一、表面层和附着层的微观结构特点 例1　如图所示,对于液体在器壁附近发生弯曲的现象,下列说法中正确的是(　　)‎ A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏 B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密 C.附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密 D.附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏 变式训练1　不浸润现象中,附着层里的液体分子稀疏的原因是(　　)‎ A.附着层里液体分子间的斥力,比液体内部分子的斥力强 B.附着层里液体分子间的引力,比液体内部分子的引力强 C.固体分子对附着层中液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引弱 D.固体分子对附着层中液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引强 二、浸润与不浸润的微观原因 例2　下列对有关物理现象的说法正确的是(　　 )‎ A.布伞有孔但不漏水,原因是由于表面张力的作用和不浸润现象 B.粉笔把纸上的墨水吸干是利用毛细现象的原理 C.用钢笔在油纸上写不出字来是由于墨水的表面张力作用的缘故 D.托利拆利管内的水银面高于管外的水银面是毛细现象 三、液晶的微观结构 例3　下列说法正确的是(　　 )‎ A.液晶的分子排列成阵列 B.液晶的分子间有很强的相互作用 C.液晶分子的排列的有序程度处于晶体与液体之间 D.液体分子的排列是不稳定的,很容易变化 变式训练2　液晶分子的排列是(　　)‎ A.稳定的 B.变化无常的 C.随外界影响而变 D.无法判定 四、液晶的性质及其应用 例4　关于液晶的下列说法正确的是(　　)‎ A.液晶是液体与晶体的混合物 B.液晶分子在特定方向上排列比较整齐,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 ‎1.关于浸润和不浸润,下面说法正确的是(　　 )‎ A.水是浸润液体,水银是不浸润液体 B.在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,液面呈凸形 C.如果固体分子比液体分子间的引力弱,就会形成浸润现象 D.鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润 ‎2.如果一种液体对某种固体是浸润的,当液体装在由这种固体做成的细管中时(　　 )‎ A.附着层分子的密度大于液体内分子的密度 B.附着层分子的作用表现为引力 C.管内的液面一定是凹弯月面的 D.液体跟固体接触面积有扩大的趋势 ‎3.下列关于毛细现象的判断正确的是(　　 )‎ A.在干旱时,把土地压结实可以防止地里水分散发 B.适应在沙漠生长的植物的茎、叶表面常是光滑无孔,可以减少水分从其表面散发 C.植物根、茎中有大量的毛细管,便于其从土壤中吸收水分 D.大雨过后,农民常用锄松地,以加快水分散发 ‎4.下列关于毛细现象的示意图,正确的是(　　)‎ ‎ 3.2　毛细现象　液晶 ‎ ‎1.重点难点 教学重点:认识浸润、不浸润、毛细现象,了解其在 技、生活中的应用.‎ 教学难点:认识附着层的微观结构和液晶的微观结构.‎ ‎2.高考前瞻 本节内容在高考考试说明中,均为Ⅰ级要求,即要求对所学知识了解内容及含义,并能在有关问题中识别和直接应用.在高考中考查的频率较小,考查题型一般为选择题、填空题.‎ ‎3.教学建议 本节教材为了解性教学内容,要求比较低,只要求学生了解浸润、不浸润、毛细现象,了解液体表面层的微观结构及其产生的有关物理现象,丰富学生的知识和生活常识.在教法上,着重让学生认识液体的浸润、不浸润、毛细现象,对液晶技术在现代 技中占有重要的作用作适当介绍,让学生有所了解;着重让学生认识液体的微观结构和特性,重点是做好相关的实验,保证实验效果,不宜作较多的解释.‎ 参考答案:‎ ‎1.(1)固体表面上　(2)固体表面上　(3)稀疏　吸引　收缩　密集　排斥　扩展　(4)水　油污　水 ‎2.(1)上升　下降　毛细管　(2)小　(3)细小 ‎3.(1)流动　连续　各向异性　(2)取向　各向异性　流动 ‎1.解答:雨后留在荷叶上的小水珠呈美丽的球状,而水滴滴在玻璃上却会拓展开来,这就是教材中的“浸润”和“不浸润”现象,水浸润玻璃却不浸润荷叶.‎ 生活中浸润和不浸润的现象很多,比如:毛巾常用水浸润的棉纱织成,泳衣则常用水不浸润的材料织成;油漆桶常用油漆不浸润的材料制造,雨伞也用水不浸润的材料制成……‎ 生物在长期的进化过程中也形成了适应各自的生存环境特色,生活在水中的鸭子从水中出来时羽毛是干的,无水;适于陆地生活的鸡从水中出来时羽毛是湿的,即所谓“落汤鸡”的说法.因为鸭毛上面有一层油脂,水与油脂间是不浸润的.鸡毛上面没有油脂,水与鸡毛间是浸润的.‎ ‎2.解答:在液体浸润的细管中,形成的附着层向上伸展,使细管内的液面发生向上的弯曲.表面张力对管内的液体产生一个向上的合力,从而把液柱向上拉,直到向上的合力与液柱的重力达到平衡为止,所以管内的液面比管外的液面高,这是浸润和表面张力共同作用的结果,这就是毛细现象.当管很细的时候,表面张力向上的合力才比较大,向上拉起的水柱才较高.所以管越细,毛细现象越明显,管内外的液面高度差越明显.‎ 反之,如果在液体不浸润的细管中,则会发生管内的液面比管外的液面低.原因是:在附着层和表面张力的共同作用下,形成一个向下的合力,直到液面降到某个位置时达到平衡为止.同样是管越细,管内外的液面高度差越大.‎ ‎3.解答:(1)物理学中把既具有像液体那样的流动性和连续性,又具有像晶体那样的各向异性的流体叫做液晶.按分子排列情况,液晶可分为向列型、胆甾型和近晶型.‎ ‎(2)液晶的重要性质就是外界条件(如温度、压力、摩擦、电磁作用等等)的微小变化,会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质.‎ ‎4.解答:(1)制造液晶显示器.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.利用向列型液晶的这种性质可以制成各种液晶显示器.‎ ‎(2)液晶测温.胆甾型液晶在温度改变时会改变颜色.随温度的升高,色彩按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化,温度下降又按相反顺序变色,而且灵敏度很高,在不到1 ℃‎ 的温度差内就可以显示出整个色谱.利用液晶的这种温度效应可以探测温度.‎ 一、表面层和附着层的微观结构特点 例1　ACD ‎【解析】表面层内分子的分布总是比液体内部要稀疏一些,故A正确、B错误;左图中液体对器壁是浸润的,附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部要密集一些,故C正确;右图中液体对器壁是不浸润的,则表面层II内分子的分布比液体内部稀疏一些,故 D正确.‎ ‎【点拨】解决此类问题的思路是运用液体的微观结构决定液体性质的观点来分析,液体的宏观现象和特点都可以用分子动理论的观点来解释.对于表面张力现象和浸润、不浸润现象,在用分子动理论解释的时候,要注意产生这些现象的特殊性,即表面层的分子结构是由空气和内部液体两方面的作用强弱来决定的;而附着层的分子结构是由固体和内部液体两方面的作用强弱来决定的.‎ 变式训练1　C ‎【解析】在不浸润现象中,固体分子对附着层中液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层内出现与液体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,选C.‎ 二、浸润与不浸润的微观原因 例2　AB ‎【解析】雨伞表面与水不发生浸润现象,又由于水的表面张力作用,伞面虽然有孔也不漏水,故A正确;粉笔中有许多细小的毛孔,粉笔把纸上的墨水吸干是利用毛细现象的原理,故B正确;钢笔在油纸上写不出字来,是因为墨水与油面是不浸润的,而墨水对笔尖是浸润的,所以墨水不离开笔尖,也就写不出字,故C错误;托利拆利管内的水银面高于管外的水银面是大气压力的缘故,不是毛细现象,故D错误.‎ ‎【点拨】对于表面张力现象、浸润和不浸润现象、毛细现象的解释这一类问题,难度不会太大,属于简单题目.首先,熟悉基本知识,要明确各种现象产生的原理是什么;其次,要熟悉基本现象,正确区分和判断题目给的是什么物理现象,就可以顺利解答问题.‎ 三、液晶的微观结构 例3　CD ‎【解析】液晶分子排列的有序程度处于晶体与液体之间,外界微小的变化会引起晶体分子排列的变化,故A、B错误,C、D正确.‎ ‎【点拨】正确认识液晶的微观结构是理解液晶性质的关键.‎ 变式训练2　C ‎【解析】液晶的分子排列既没有液体似的完全无规则,又不如晶体似的有很强的规则,而是介于两者之间.‎ 四、液晶的性质及其应用 例4　B ‎【解析】液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物质,在特定方向上分子排列整齐,其物理性质表现为各向异性,另一方向上分子排列是杂乱的,具有液体的特征,所以晶体还具有流动性.液晶的性质在外界条件发生变化时会发生变化,例如向列型液晶在加上电压后会使液晶由透明变为不透明,去掉电压又恢复透明,利用液晶的这个特点,可以把液晶制成显示器,例如电子表、手机、液晶电视的显示屏.经研究表明,并不是所有的物质都有液晶,天然存在的液晶并不多.综上,正确选项为B.‎ 一、浸润和不浸润 ‎1.浸润现象和不浸润现象 ‎(1)液体附着在固体表面的现象叫浸润现象.‎ ‎(2)液体不附着在固体表面的现象叫不浸润现象.‎ 注意:同一种液体对一些固体是浸润的,对另一些固体可能是不浸润的.‎ ‎2.产生原因 液体与固体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固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引.如果受到固体分子的吸引力较弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层里分子间距离大于r0,分子间的作用力表现为引力,造成跟固体接触的液体表面有收缩的趋势,形成不浸润.反之,如果附着层分子受固体分子吸引力相当强,附着层分子比液体内部更密集,附着层分子间的距离小于r0,分子间的作用力表现为斥力,造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润.‎ ‎3.弯月面的形成 ‎(1)凹形:液体浸润器壁时,附着层里分子的斥力使附着层有沿器壁向上延伸的趋势,在器壁附近形成向上弯曲的凹形.‎ ‎(2)凸形:液体不浸润器壁时,附着层里分子的引力使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成向下弯曲的凸形.‎ 二、毛细现象 ‎1.浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象.管内外液面高度差与管的内径粗细、液体性质和温度有关.‎ ‎2.产生原因:附着层分子和表面层分子共同作用的结果.‎ 三、液晶 ‎1.定义:有些化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,人们把处于这种状态的物质叫做液晶.‎ ‎2.液晶的物理性质:(1)液晶具有液体的流动性;(2)液晶具有晶体的光学各向异性. 学 ]‎ ‎3.液晶分子的排列特点:从某个方向上看,液晶分子的排列比较整齐;但是从另一个方向上看,液晶分子的排列是杂乱无章的.‎ ‎4.液晶的物理性质容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度等)下发生改变.‎ ‎3.液晶的用途:液晶可以用做显示元件;液晶在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用.‎ ‎1.D　【解析】浸润不浸润是两种物质相对而言,如水对玻璃是浸润的,对荷叶是不浸润的,故A错误;如果液体与器壁是浸润的,则在细小容器内的液面是凹形的,故B错误;如果固体分子比液体分子间的引力弱,就会形成不浸润现象,故C错误;显然,只有D正确.‎ ‎2.ACD　【解析】若液体对固体是浸润的,则附着层内的分子密度大于液体内部的分子密度,分子间的作用力表现为斥力,故选项A正确、B错误;插入液体中时,发生毛细现象,管内液面比管外的高,液面是凹形的,附着层的面积有扩大的趋势,故选项C、D都正确.‎ ‎3.BC　【解析】毛细管的内径越小,毛细现象越明显,把土地压结实,土壤中的小孔内径减小,地里水分上升更快,会加快地里水分散发,正因此,农民在大雨把土地淋结实后要适时把地表土壤锄松,破坏地表层的毛细管,以减少水分散发,故A、D错误;沙漠中水分很少,适应在沙漠生长的植物的茎、叶表面常是光滑无孔,避免毛细现象,以减少水分从其表面散发,故B正确;植物正是利用根、茎中有大量的毛细管,从土壤中吸收水分的,故C正确.‎ ‎4.D　【解析】当液体浸润细管时,液面为凹形,且管内液面上升,故A、B错误;细管内径越小,毛细现象越明显,故C错误;当液体不浸润细管时,液面为凸形,且管内液面低于管外液面,故D正确.‎