高中物理 第三章 固体和液体 第3节 液 晶 第4节 液体的表面张力学案 教科版选修3-3-教科版高二选修3-3物理学案VIP免费

第3节液晶第4节液体的表面张力1.知道液晶的分子结构特点，了解液晶的特性及应用．2.了解液体的微观结构．3．通过观察和实验，知道液体的表面张力现象，能用液体的微观结构解释液体的表面张力现象．一、液晶1．什么是液晶：像液体一样具有流动性，一种介于固态和液态之间的中间态物质．2．液晶的分子结构：分子位置的有序性丧失，与液体中大体相同的方式自由地来回运动，但仍倾向于保持在固体中确定的取向，分子排列在液晶中的有序性介于固体和液体之间．如图所示.3．液晶显示：液晶分子的排列会因温度、压强、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等外界条件的微小变动而发生变化，液晶显示就是通过加电压来改变其光学性质的．二、液体的表面张力1．液体的微观结构：液体分子间距离很小，分子间作用力比固体分子间作用力要弱．液体有一定的体积，不易压缩，具有流动性，比固体扩散速度快．2．奇异的表面张力现象：使液体表面具有收缩趋势的引力叫表面张力．3．液体表面张力的成因：液体表面层中的分子要比液体内部稀疏些．在表面层，分子间相互作用力表现为引力．这些相互吸引力的宏观表现就是液体的表面张力．如图所示．对液晶的认识1．特点(1)液晶具有液体的流动性；(2)液晶具有光学上的各向异性；(3)液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质；(4)有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；有些物质溶解在适当的溶剂中，在一定的浓度范围内具有液晶态；不是所有物质都具有液晶态；(5)天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的．2．液晶的应用液晶可以用作显示元件，液晶在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要作用，液晶可以作为显示元件，有一种液晶，受外加电压的影响，会由透明状态变成浑浊状态，去掉电压，又恢复透明，当输入电信号，加上适当电压，透明的液晶变得浑浊，从而显示出设定的文字或数码．(多选)关于液晶，下列说法中正确的是()A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化[解析]液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误．外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质．选项C、D正确．综上所述，该题的答案为C、D.[答案]CD本题易误选A、B.错误原因一是盲目认为液晶是晶体，二是由于液晶分子空间排列是有序的，具有各向异性，因此认为是晶体．忽视了可自由移动性．1.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．液晶是一种特殊的物质，具有光学的各向同性D．所有物质在一定条件下都能成为液晶解析：选B.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液晶，所以A项错误；虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，所以B项正确；有许多不同类型的液晶相，这可以通过其不同的光学性质(如双折射现象)来区分，具有晶体的光学各向异性，所以C项错误；有些化合物像液体一样具有流动性，并不是所有物质在一定条件下都能成为液晶，所以D项错误．对液体微观结构及性质的理解1．液体的微观结构液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，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，但液体分子只在很小的区域内有规则的排列，这种区域是暂时形成的边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成．液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着．2．液体的宏观特性(1)各向同性：液体由大量暂时形成的杂乱无章分布的小区域构成，所以液体表现出各向同性．(2)一定体积：液体分子的排列更接近于固体，液体中的分子密集在一起，分子间距接近于r0，相互间的束缚作用强，主要表现为在平衡位置附近做微小振动，所以液体具有一定的体积．(3)流动性：液体分子能在平衡位置附近做微...