2019届高考物理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.

(3)液晶应用:液晶显示器、液晶测温.

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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?

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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.

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?

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.

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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