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1、第二章固体、液体和气体第二章固体、液体和气体 第四节液体的性质液晶第四节液体的性质液晶 高中物理高中物理选修选修3-3粤教版粤教版目标定位目标定位1.知道液体分子的排列情况知道液体分子的排列情况2.知道液体分子热运动的特点，了解液晶的微知道液体分子热运动的特点，了解液晶的微观结构观结构3.通过实例了解液晶的主要性质及通过实例了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用其在显示技术中的应用一、液体的性质一、液体的性质1具有一定的体积，不易被具有一定的体积，不易被 2宏观物理性质上表现为各向宏观物理性质上表现为各向 3没有一定的形状，具有没有一定的形状，具有 预习导学预习导学压缩压缩 同性同性 一定的
2、体一定的体积积 4液液体体微微观观结结构构与与 非非常常类类似似，非非晶晶体可以看作粘性极体可以看作粘性极 大大的的 ，所所以以严严格格地地说说，只只有有 才才能能叫做真正的固体叫做真正的固体5液体的扩散现象比固体进行得液体的扩散现象比固体进行得 6分分子子的的热热运运动动：主主要要表表现现为为在在平平衡衡位位置置附附近近 ，其特点，其特点 是是短短时时间间的的“”和和比比较较长长时时间间的的“”交替进行交替进行预习导学预习导学非晶体非晶体 液体液体 晶体晶体 快快振振动动 搬迁搬迁 定居定居 二、液晶二、液晶1人人们们把把介介于于晶晶体体和和液液体体之之间间的的中中间间态态叫叫做做液晶态，把
3、处于液晶态的物质叫做液晶态，把处于液晶态的物质叫做 2液液晶晶是是一一种种特特殊殊的的物物质质，它它既既具具有有液液体体的的 ，又像某些晶体那样具有，又像某些晶体那样具有 3液液晶晶可可以以分分为为长长丝丝状状液液晶晶和和螺螺旋旋状状液液晶晶，长丝状液晶长丝状液晶对对 很很敏敏感感，螺螺旋旋状状液液晶晶具具有有显显著的著的 预习导学预习导学液晶液晶 流流动动性性 光学各向异性光学各向异性 外界的作用外界的作用 温度效温度效应应 4 液液 晶晶 在在 目目 前前 最最 主主 要要 的的 应应 用用 方方 向向 是是 在在 方面的应用，这方方面的应用，这方 面面的的应应用用是是利利用用了了液液晶晶
4、的的多多种种 效效应应，笔记本电脑的彩笔记本电脑的彩 色色显显示示器器也也是是液液晶晶显显示示器器在在某某些些液液晶晶中中掺掺入入少少量量的的多多色色性性染染料料，染染料料分分子子会会与与液液晶晶分分子子结结合合而而 ，从从而而表表现现出出光光学学 某些物质在水溶液中能够形成某些物质在水溶液中能够形成 液液 晶晶，而而这这正正是是 的的主主要要构构成成部部分分液液晶已经成为物理科晶已经成为物理科 学与生命科学的一个重要结合点学与生命科学的一个重要结合点.预习导学预习导学显显示器示器 光学光学 定向排列定向排列 各向异性各向异性 薄片状薄片状 生物膜生物膜 一、液体的性质一、液体的性质1液体的微
5、观结构液体的微观结构液液体体中中的的分分子子跟跟固固体体一一样样是是密密集集在在一一起起的的，液液体体分分子子的的热热运运动动主主要要表表现现为为在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小的的振振动动，但但液液体体分分子子只只在在很很小小的的区区域域内内有有规规则则的的排排列列，这这种种区区域域是是暂暂时时形形成成的的，边边界界和和大大小小随随时时改改变变，有有时时瓦瓦解解，有有时时又又重重新新形形成成，液液体体由由大大量量这这种种暂暂时时形形成成的的小小区区域域构成，这种小区域杂乱无章地分布着构成，这种小区域杂乱无章地分布着课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义2液体的宏观特性液体的宏观特性(1)定
6、定体体积积：液液体体中中的的分分子子密密集集在在一一起起，分分子子间间距距接接近近于于r0，相相互互间间的的束束缚缚作作用用强强，主主要要表表现现为为在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小振振动动，所所以以液液体具有一定的体积体具有一定的体积(2)各各向向同同性性：液液体体由由大大量量暂暂时时形形成成的的杂杂乱乱无无章章分分布布的的小小区区域域构构成成，所所以以液液体体表表现现出出各各向同性向同性(3)流流动动性性：液液体体分分子子能能在在平平衡衡位位置置附附近近做做微微小小的的振振动动，但但没没有有长长期期固固定定的的平平衡衡位位置置，液液体体分分子子可可以以在在液液体体中中移移动动，这这
7、是是液液体体具具有有流动性的原因流动性的原因课堂讲义课堂讲义(4)扩散特点：液体的扩散现象是由液体分子扩散特点：液体的扩散现象是由液体分子热运动产生的，分子在液体里的移动比在固体热运动产生的，分子在液体里的移动比在固体中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快快课堂讲义课堂讲义例例1关关于于液液体体和和固固体体，以以下下说说法法不不正正确确的的是是()A液液体体分分子子间间的的相相互互作作用用比比固固体体分分子子间间的的相相互作用强互作用强B液液体体分分子子同同固固体体分分子子一一样样，也也是是密密集集在在一一起的起的C液液体体分分子子的的热热运运动动没
8、没有有长长期期固固定定的的平平衡衡位位置置D液体的扩散比固体的扩散快液体的扩散比固体的扩散快答案答案A课堂讲义课堂讲义解析解析液体具有一定的体积，是液体分子密集液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以固体微粒那样强，所以B是正确的、是正确的、A是错误是错误的；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以
9、其扩散也比固体的扩散快，容易，所以其扩散也比固体的扩散快，C、D都是正确的都是正确的课堂讲义课堂讲义二、液晶二、液晶1定定义义：有有些些有有机机化化学学物物在在固固态态向向液液态态转转化化的的过过程程中中存存在在着着一一混混浊浊的的中中间间态态，它它具具有有和和晶晶体体相相似似的的性性质质，故故称称为为液液态态晶晶体体，简简称称液液晶晶2液晶的主要性质液晶的主要性质(1)液液晶晶具具有有晶晶体体的的各各向向异异性性的的特特点点原原因因是是在在微微观观结结构构上上，从从某某个个方方向向看看，液液晶晶的的分分子子排排列列比比较较整整齐齐，有有特特殊殊的的取取向向，这这是是其其物物理性质各向异性的主
10、要原因理性质各向异性的主要原因(2)液液晶晶具具有有液液体体的的流流动动性性原原因因是是液液晶晶分分子子排排列列是是杂杂乱乱的的，因因而而液液晶晶又又具具有有液液体体的的性性质，具有一定的流动性质，具有一定的流动性课堂讲义课堂讲义3长丝状液晶长丝状液晶(1)分分子子排排列列特特点点：呈呈长长棒棒形形排排列列，自自然然状状态态下下分分子子有有彼彼此此平平行行排排列列的的倾倾向向，沿沿一一定定方方向向的的排排列列比比较较整整齐齐，但但彼彼此此间间前前后后左左右右的的位位置可以变动置可以变动(2)特特性性及及应应用用：对对外外界界的的作作用用很很敏敏感感，当当外外加加电电压压时时，液液晶晶分分子子不
11、不再再平平行行排排列列，液液晶晶由由透透明明状状态态变变成成混混浊浊状状态态，去去 掉掉电电压压又又恢恢复复透明，因此可制作显示元件透明，因此可制作显示元件课堂讲义课堂讲义4螺旋状液晶螺旋状液晶(1)分分子子排排列列特特点点：分分子子分分层层排排列列，每每层层分分子子的的排排列列方方向向相相同同，相相邻邻各各层层分分子子的的取取向向相相差差一一个个小小角角度度，形形成成各各层层分分子子排排列列方方向向依依次次旋转，构成一个螺旋状结构旋转，构成一个螺旋状结构(2)特特性性及及应应用用：具具有有显显著著的的温温度度效效应应，可可以以用用来来探探测测温温度度，医医学学上上检检查查肿肿瘤瘤，检检查查电
12、电路中的短路点路中的短路点课堂讲义课堂讲义温温馨馨提提示示(1)液液晶晶的的性性质质具具有有双双重重性性，既既具具有有液液体体的的流流动动性性、连连续续性性，又又在在光光学学性性质质、电电学性质等方面具有晶体的各向异性的性质学性质等方面具有晶体的各向异性的性质(2)液液晶晶分分子子的的排排列列不不稳稳定定，微微小小的的外外界界变变动动都都会会改改变变分分子子排排列列，从从而而改改变变液液晶晶的的某某些些性性质质(3)不是所有的物质都具有液晶态不是所有的物质都具有液晶态有有些些物物质质在在特特定定的的温温度度范范围围之之内内具具有有液液晶晶态态；有有些些物物质质溶溶解解在在适适当当的的溶溶剂剂中
13、中，在在一一定定的的浓浓度度范围内具有液晶态范围内具有液晶态课堂讲义课堂讲义例例2关于液晶的下列说法中正确的是关于液晶的下列说法中正确的是()A液晶是液体和晶体的混合物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液晶分子在特定方向排列比较整齐C电电子子手手表表中中的的液液晶晶在在外外加加电电压压的的影影响响下下，能够发光能够发光D所有物质在一定条件下都能成为液晶所有物质在一定条件下都能成为液晶答案答案B解解析析液液晶晶是是某某些些特特殊殊的的有有机机化化合合物物，在在某某些些方方向向上上分分子子排排列列规规则则，某某些些方方向向上上杂杂乱乱液液晶晶本本身身不不能能发发光光，所所以以选选项项A、C、D错错，选选项项B正确正确课堂讲义课堂讲义借题发挥借题发挥(1)液晶是既具有流动性和连续性液晶是既具有流动性和连续性又具有各向异性的流体又具有各向异性的流体(2)向列型液晶在外加电压下会由透明变为不向列型液晶在外加电压下会由透明变为不透明，但本身不会发光透明，但本身不会发光.再见再见