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,,,第二章 固體、液體和氣體 第四節(jié) 液體的性質(zhì) 液晶,高中物理選修3-3粵教版,[目標(biāo)定位] 1.知道液體分子的排列情況． 2.知道液體分子熱運(yùn)動的特點(diǎn)，了解液晶的微觀結(jié)構(gòu)． 3.通過實(shí)例了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用．,一、液體的性質(zhì) 1．具有一定的體積，不易被 ． 2．宏觀物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向 ． 3．沒有一定的形狀，具有 ．,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),壓縮,同性,一定的體積,4．液體微觀結(jié)構(gòu)與 非常類似，非晶體可以看作粘性極 大的 ，所以嚴(yán)格地說，只有 才能叫做真正的固體． 5．液體的擴(kuò)散現(xiàn)象比固體進(jìn)行得 ． 6．分子的熱運(yùn)動：主要表現(xiàn)為在平衡位置附近 ，其特點(diǎn) 是短時(shí)間的“ ”和比較長時(shí)間的“ ”交替進(jìn)行．,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),非晶體,液體,晶體,快,振動,搬遷,定居,二、液晶 1．人們把介于晶體和液體之間的中間態(tài)叫做液晶態(tài)，把處于液晶態(tài)的物質(zhì)叫做 ． 2．液晶是一種特殊的物質(zhì)，它既具有液體的 ，又像某些晶體那樣具有 ． 3．液晶可以分為長絲狀液晶和螺旋狀液晶，長絲狀液晶 對 很敏感，螺旋狀液晶具有顯著的 ．,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),液晶,流動性,光學(xué)各向異性,外界的作用,溫度效應(yīng),4．液晶在目前最主要的應(yīng)用方向是在 方面的應(yīng)用，這方 面的應(yīng)用是利用了液晶的多種 效應(yīng)，筆記本電腦的彩 色顯示器也是液晶顯示器．在某些液晶中摻入少量的多色性染料，染料分子會與液晶分子結(jié)合而 ，從而表現(xiàn)出光學(xué) ．某些物質(zhì)在水溶液中能夠形成 液 晶，而這正是 的主要構(gòu)成部分．液晶已經(jīng)成為物理科 學(xué)與生命科學(xué)的一個(gè)重要結(jié)合點(diǎn).,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),顯示器,光學(xué),定向排列,各向異性,薄片狀,生物膜,一、液體的性質(zhì) 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(yùn)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(shí)形成的，邊界和大小隨時(shí)改變，有時(shí)瓦解，有時(shí)又重新形成，液體由大量這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章地分布著．,課堂講義,課堂講義,2．液體的宏觀特性 (1)定體積：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(qiáng)，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． (2)各向同性：液體由大量暫時(shí)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． (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．,課堂講義,(4)擴(kuò)散特點(diǎn)：液體的擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子熱運(yùn)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(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快．,課堂講義,例1 關(guān)于液體和固體，以下說法不正確的是 ( ) A．液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強(qiáng) B．液體分子同固體分子一樣，也是密集在一起的 C．液體分子的熱運(yùn)動沒有長期固定的平衡位置 D．液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快 答案 A,課堂講義,解析 液體具有一定的體積，是液體分子密集在一起的緣故，但液體分子間的相互作用不像固體微粒那樣強(qiáng)，所以B是正確的、A是錯(cuò)誤的；液體具有流動性的原因是液體分子熱運(yùn)動的平衡位置不固定，液體分子可以在液體中移動；也正是因?yàn)橐后w分子在液體里移動比固體容易，所以其擴(kuò)散也比固體的擴(kuò)散快，C、D都是正確的．,課堂講義,二、液晶 1．定義：有些有機(jī)化學(xué)物在固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化的過程中存在著一混濁的中間態(tài)，它具有和晶體相似的性質(zhì)，故稱為液態(tài)晶體，簡稱液晶． 2．液晶的主要性質(zhì) (1)液晶具有晶體的各向異性的特點(diǎn)．原因是在微觀結(jié)構(gòu)上，從某個(gè)方向看，液晶的分子排列比較整齊，有特殊的取向，這是其物理性質(zhì)各向異性的主要原因． (2)液晶具有液體的流動性．原因是液晶分子排列是雜亂的，因而液晶又具有液體的性質(zhì)，具有一定的流動性．,課堂講義,3．長絲狀液晶 (1)分子排列特點(diǎn)：呈長棒形排列，自然狀態(tài)下分子有彼此平行排列的傾向，沿一定方向的排列比較整齊，但彼此間前后左右的位置可以變動． (2)特性及應(yīng)用：對外界的作用很敏感，當(dāng)外加電壓時(shí)，液晶分子不再平行排列，液晶由透明狀態(tài)變成混濁狀態(tài)，去 掉電壓又恢復(fù)透明，因此可制作顯示元件．,課堂講義,4．螺旋狀液晶 (1)分子排列特點(diǎn)：分子分層排列，每層分子的排列方向相同，相鄰各層分子的取向相差一個(gè)小角度，形成各層分子排列方向依次旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成一個(gè)螺旋狀結(jié)構(gòu)． (2)特性及應(yīng)用：具有顯著的溫度效應(yīng)，可以用來探測溫度，醫(yī)學(xué)上檢查腫瘤，檢查電路中的短路點(diǎn)．,課堂講義,[溫馨提示] (1)液晶的性質(zhì)具有雙重性，既具有液體的流動性、連續(xù)性，又在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面具有晶體的各向異性的性質(zhì)． (2)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)． (3)不是所有的物質(zhì)都具有液晶態(tài) 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(dāng)?shù)娜軇┲?，在一定的濃度范圍?nèi)具有液晶態(tài)．,課堂講義,例2 關(guān)于液晶的下列說法中正確的是 ( ) A．液晶是液體和晶體的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比較整齊 C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光 D．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶 答案 B 解析 液晶是某些特殊的有機(jī)化合物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上雜亂．液晶本身不能發(fā)光，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)B正確．,課堂講義,借題發(fā)揮 (1)液晶是既具有流動性和連續(xù)性又具有各向異性的流體． (2)向列型液晶在外加電壓下會由透明變?yōu)椴煌该?，但本身不會發(fā)光.,