高中物理第九章固体、液体和物态变化2液体学案新人教版选修3-316页

2 液体
1．液体的微观结构
(1)液体的宏观性质
①液体具有一定的体积；
②液体不易被压缩；
③液体没有固定的形状，具有流动性；
④液体的物理性质表现为各向同性。
(2)液体的分子间距离大约为 r0，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。这就是液体具有流动性的
原因。这一个特点明显区别于固体。
固体(晶体)、液体和气体的比较
固体(晶体) 液体 气体
体积对比 1 1 1 000
单个分子表现
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(小区域)表现 分子规则地排布 暂时的分子规则排布 无规则
宏观性质 各向异性 各向同性 各向同性
【例 1】 以下关于液体的说法正确的是(  )
A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看成是黏滞性很大的液体
B．液体的物理性质一般表现为各向同性
C．液体的密度总是小于固体的密度
D．所有的金属在常温下都是固体
解析：由液体的微观结构知 A、B 正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密
度就大于铁、铜等固体的密度，故 C错；金属汞在常温下就是液体，故 D错。
答案：AB
点技巧：非晶体的微观结构 
跟液体非常相似，所以严格地说，只有晶体才叫做真正的固体。
2．液体的表面张力
(1)实验探究：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势。
①把一根棉线拴在铁丝环上(棉线不要拉紧)，铁丝环在肥皂水里浸过后，环上出现肥皂
水的薄膜，用热针刺破铁丝环上棉线两侧肥皂水薄膜的任意一部分，棉线会被另一侧薄膜拉
成弧形，棉线被拉紧。
②把一个棉线圈拴在铁丝环上，让环上布满肥皂水的薄膜。如果用热针刺破棉线圈内的
那部分薄膜，外边的薄膜会把棉线拉紧呈圆形。
实验现象表明，液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。
(2)理论分析：与气体相接触的液体的表面层中，液体分子分布较液体内部稀疏，即分
子间距大于 r0 ，所以分子力表现为引力。
(3)表面张力：液面各部分间存在的使液面绷紧的相互吸引力，叫做表面张力。表面张
力的方向垂直液面分界线，且与液面相切。

【例 2】有人在研究肥皂膜时做了下面的实验：在一个用铁丝弯成的圆环上，系上一个
用细棉线围成的小线圈。把这个圆环浸在肥皂水中，然后提出液面，于是环上蒙了一层肥皂
膜。那个小线圈可以在肥皂膜中相当自由地来回移动(图甲)。用一根热针轻轻地将小线圈中
的肥皂膜捅破，这时可看到小线圈立刻被拉成一个圆环(图乙)。这是什么原因呢？
解析：在小线圈中的肥皂膜被捅破前，各处张力都相等，所以膜上的小线圈是松弛的。
用热针将小线圈中的肥皂膜捅破后，小线圈外的薄膜由于表面张力的作用一起向外收缩，结
果使小线圈张紧成圆形。
点技巧：表面张力系数 
在体积相等的各种形状的物体中，球形面积最小，所以露珠、小水滴要收缩成球形。表
面张力系数是液体表面上单位长度分界线上的表面张力。同一种液体温度升高，表面张力系
数减小。不同液体表面张力系数不同，如水银的表面张力系数较大，水比酒精的表面张力系
数大。
3．浸润和不浸润
(1)浸润：液体附着在固体表面上的现象叫做浸润。
不浸润：液体不能附着在固体表面上的现象叫做不浸润。
落在洁净玻璃板上的小水银球能在上面滚来滚去而不附着在上面。
落在洁净玻璃板上的小水珠会附在玻璃板上形成薄层。
(2)理论分析：跟固体相接触的液体薄层叫附着层，由于不同固体和液体的分子性质不
同使得有些附着层内液体分子较内部稀疏，分子力表现为引力，液面收缩，表现为不浸润；
而有些附着层内液体分子较内部密集，分子力表现为斥力，液面扩展，表现为浸润。
谈重点：浸润现象 
同一种物质，对有些液体浸润，对另一些液体不浸润。同一种液体，对一些固体是浸润
的，对另一些固体是不浸润的。如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，
但能浸润锌。
【例 3】 附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是(  )
A．附着层里液体分子间的斥力强
B．附着层里液体分子间的引力强
C．...