1、第四講液體的性質(zhì)液晶目標(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(dòng)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，不易被壓縮.2.宏觀物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性.3.沒有一定的形狀，具有一定的體積.4.液體微觀結(jié)構(gòu)與非晶體非常類似，非晶體可以看作粘性極大的液體，所以嚴(yán)格地說，只有晶體才能叫做真正的固體.5.液體的擴(kuò)散現(xiàn)象比固體進(jìn)行得快.6.分子的熱運(yùn)動(dòng)：主要表現(xiàn)為在平衡位置附近振動(dòng)，其特點(diǎn)是短時(shí)間的“搬遷”和比較長時(shí)間的“定居”交替進(jìn)行.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.2.液晶是一種特殊的物質(zhì)，它既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性.3.液晶可以分為長絲狀液晶和螺旋狀液晶，長絲狀液晶對(duì)外界的作用很敏感，螺旋狀液晶具有顯著的溫度效應(yīng).4.液晶在目前最主要的應(yīng)用方向是在顯示器方面的應(yīng)用，這方面的應(yīng)用是利用了液晶的多種光學(xué)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(huì)與液晶分子結(jié)合而定向排列，從而表現(xiàn)出光學(xué)各向異性.某些物質(zhì)在水溶液中能夠形成薄片狀液晶，而這正是生物膜的主要構(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).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

3、體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，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.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(dòng)，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(dòng)性：液體分子能在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但沒有長期固定的平衡位置，液體分子可以在液體中移動(dòng)，這是液體具有流動(dòng)性的原因.(4

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(dòng)產(chǎn)生的，分子在液體里的移動(dòng)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.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(dòng)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正確，A錯(cuò)誤；液體具有流動(dòng)性的原因是液體分子熱運(yùn)動(dòng)的平衡位置不固定，液體分子可以在液體中移動(dòng)；也正是因?yàn)橐后w分子在液體里移動(dòng)比固體容易，所以其擴(kuò)散也比固體的擴(kuò)散快，C、

5、D正確.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(dòng)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(dòng)性.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(dòng).(2)特性及應(yīng)用：對(duì)外界的作用很敏感，當(dāng)外加電壓時(shí)，液晶分子不再平

6、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.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(cè)溫度，醫(yī)學(xué)上檢查腫瘤，檢查電路中的短路點(diǎn).溫馨提示(1)液晶的性質(zhì)具有雙重性，既具有液體的流動(dòng)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(dòng)都會(huì)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

7、些物質(zhì)溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校谝欢ǖ臐舛确秶鷥?nèi)具有液晶態(tài).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.借題發(fā)揮(1)液晶是既具有流動(dòng)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(huì)由透明變?yōu)椴煌该?，但本身不?huì)發(fā)光.液體的性質(zhì)1.以下關(guān)于液體的說法正確的是()A.非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是黏滯性極大的液體B

8、.液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性C.液體的密度總是小于固體的密度D.所有的金屬在常溫下都是固體答案AB解析由液體的微觀結(jié)構(gòu)知選項(xiàng)A、B正確；有些液體的密度大于固體的密度，例如汞的密度就大于鐵、銅等固體的密度，故C錯(cuò)；金屬汞在常溫下就是液體，故D錯(cuò)誤.液晶2.下列有關(guān)液晶的一些性質(zhì)的說法中，不正確的是()A.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的B.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度而變化C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加電場(chǎng)的變化而變化D.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加壓力的變化而變化答案A解析液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移動(dòng)，故A錯(cuò)，B、C、D均正確.(時(shí)間：60分鐘)題組一液體1.關(guān)于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，正確的是()A.較長時(shí)

9、間在平衡位置附近的振動(dòng)和較長時(shí)間平衡位置的遷移B.較長時(shí)間在平衡位置附近的振動(dòng)和短時(shí)間平衡位置的遷移C.短時(shí)間在平衡位置附近的振動(dòng)和較長時(shí)間平衡位置的遷移D.像布朗顆粒一樣，運(yùn)動(dòng)無規(guī)則，但永不停息答案B解析液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要是在平衡位置附近的微小振動(dòng)，但其平衡位置短時(shí)間內(nèi)會(huì)移動(dòng)到另一位置.2.液體在宏觀上呈現(xiàn)出各向同性，原因是()A.液體分子是密集在一起的B.液體中近似保持規(guī)則排列的微小區(qū)域分布雜亂無章C.液體分子主要是在平衡位置附近振動(dòng)D.液體分子的平衡位置經(jīng)常改變答案B3.關(guān)于液體，下列各種說法中正確的是()A.液體性質(zhì)介于氣體與固體之間，更接近于氣體B.液體表現(xiàn)出各向異性C.液體分子的

10、熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)為在固定的平衡位置附近做微小的振動(dòng)D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快答案D解析液體的性質(zhì)介于氣體與固體之間，更接近于固體，A錯(cuò).液體分子只在很小區(qū)域內(nèi)有規(guī)則排列，并且這些小區(qū)域又雜亂無章地分布，因而液體表現(xiàn)出各向同性，B錯(cuò).液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但平衡位置在不斷移動(dòng)，C錯(cuò).液體分子在液體中移動(dòng)較固體分子在固體中移動(dòng)更容易，液體的擴(kuò)散較固體快，D正確.4.關(guān)于液體的微觀結(jié)構(gòu)，下列說法中正確的是()A.液體分子間距離較小，分子是密集在一起的B.液體分子間作用力較弱，分子像一盤散沙，這是液體具有流動(dòng)性的原因C.液體分子的排列雜亂無章，這

11、使液體具有各向同性D.在液體內(nèi)部存在許多分子排列規(guī)則的小區(qū)域，這些小區(qū)域的分布雜亂無章答案AD題組二液晶5.關(guān)于液晶，下列說法正確的是()A.因?yàn)橐壕墙橛诰w與液體之間的中間態(tài)，所以液晶實(shí)際上是一種非晶體B.液晶具有液體的流動(dòng)性，是因?yàn)橐壕Х肿颖M管有序排列，但卻位置無序，可自由移動(dòng)C.任何物質(zhì)在任何條件下都可以存在液晶態(tài)D.天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的答案BD解析液晶是一種介于晶體與液體之間的中間態(tài)，它不是晶體更不是非晶體；液晶分子像晶體分子一樣排列有序，但是它們又像液體分子一樣可以自由移動(dòng)，沒有固定的位置，即位置無序，所以液晶具有流動(dòng)性；有些物質(zhì)只有在特定的條件下才具有液晶態(tài)，

12、并不是所有物質(zhì)都有液晶態(tài)的；天然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的，目前已達(dá)到5000多種.由上述可知B、D正確.6.關(guān)于液晶分子的排列，下列說法正確的是()A.液晶分子在特定方向排列整齊B.液晶分子的排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變化C.液晶分子的排列整齊而穩(wěn)定D.液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定答案AB解析液晶分子的排列是不穩(wěn)定的.外界條件的微小變動(dòng)都會(huì)引起液晶分子排列的變化，因而改變其某些性質(zhì)，例如：溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異性等，都可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，即物理性質(zhì)，故A、B正確.7.下列說法正確的是()A.液晶的結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)相同B.液晶的結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)相

13、同C.液晶的結(jié)構(gòu)與非晶體結(jié)構(gòu)相同D.液晶在某些性質(zhì)上與晶體相同，在某些性質(zhì)上又與液體相同答案D解析液晶的結(jié)構(gòu)既不同于晶體結(jié)構(gòu)，也不同于液體結(jié)構(gòu)和非晶體的結(jié)構(gòu)，故A、B、C錯(cuò).液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體相同，具有流動(dòng)性、連續(xù)性，可以形成液滴，在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面又具有明顯的各向異性，因而又具有晶體的某些性質(zhì)，所以D正確.8.下列敘述中不正確的是()A.棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)B.利用液晶在電壓變化時(shí)由透明變混濁可制作電子手表、電子計(jì)算器的顯示元件C.有一種液晶，隨溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來探測(cè)溫度D.利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點(diǎn)答案A解析通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)，但不是任何時(shí)候都呈液晶態(tài)，故A錯(cuò).9.關(guān)于