液体的表面性质
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A分子受到的分子作用力的合力为零：fi=0
表面层分子B和C的受力分析： 处于表面层的分子受到一个指向液体内部的分子吸引 力作用；宏观上表面层表现为一个被拉紧的弹性薄膜。
2.表面张力
由于液面处于紧张状态，在液面上存在 着起收缩作用的表面张力。这些表面张力的
方向都与液面相切，并且与线段AB 垂直；
它们大小相等，方向相反，分别作用在两部 分液面上。
当f附< f内时，
附着层收缩， 液体不浸湿固体；
θ
>900
f附
f内
水银
水银
玻璃
２.毛细现象：
液体浸湿毛细管壁时，管内液面上升；液体不浸湿毛细管 壁时，管内液面下降 。
液面上升的原因: PB < PA 平衡时，PB = PA
PB P02Rgh
PA P0
h2gR2cgors
（3）与液体的纯度有关。
（4）与相邻的介质有关。
3.表面张力系数与表面能：
增加单位表面积所作的功：
A
D
D′
W S
f x
f
2l x 2 l
2l (J.m2)
2l
l
2l
ΔS F
液体薄膜
表面张力系数等于 f 液体增加单位表面积
所作的功。
B
C △x C′
液体
丙酮 甲醇 苯 氯仿 甘油 水银 肥皂液 溴化钠 水 水 水 水
从分子间的相互作用力f 分析表面张力的产生：
(平衡位置: r0=10-10 m)
r < r0 r = r0 r > r0
r>分子作用 球半径
斥力> 引力 斥力= 引力 斥力< 引力
无分子力
分子作用球半径：r= 10-8m
r
A是液内分子；B和C是液体表面层分子。
C
空气
B
表面层
液体 A
液内分子A受力分析：
2、口服片剂后，片剂被浸润后通过毛细管作用使 水分进入片剂，利于人体对药物的吸收。
3、气体栓塞 (gas embolism)
* 润湿现象。 *液体在细管中流动时，如果管中有气泡，液体的流动 将受到阻碍，气泡多时可发生阻塞，这种现象叫气体栓 塞。
* 细管中有气泡：
静止液体
气泡
静止液体
P附左 = P附右
表面张力系数表：
不同液体与空气接触时的表面张力系数α
温度（oc）
α （J/m2 或 N/m）
20
0．0237
20
0．0226
20
0．0228
20
0．0271
20
0．0634
15
0．487
20
0．025
熔点
0．103
0
0．0756
20
0．0728
30
0．0712
100
0。0589
二. 由表面张力解释如下液面现象:
*气泡产生阻力：
阻力压强 =P附右-P附左
P +P 液体
气泡
P
（P:外加压强差）
P附左 < P附右
*当P 时，液体无法流动；
*当P 时，液体才可流动；
* 细管中若有n个气泡，则要求外加压强差P n ，
液体才能流动。
气体栓塞在医学中的应用：
*注射前，要排尽针筒中气体； * 潜水病；
(当 =900时,为完全浸湿。)
R r
C
rRcos
h
A
B
(对于下降同样适用)
毛细现象的应用：
日常生活：棉花或棉布的吸水、餐巾纸吸墨水、煤油灯、 植物吸收和运输水分等。
临床应用：1、外科用脱脂棉来擦拭创面的污液。 2、普通手术缝合线要经过蜡处理。
药学应用：1、药物除湿及新鲜药材的除水大多需通过药材内 毛细管才能气化。
4、表面活性物质与表面吸附
（1）表面活性物质：在液体（溶剂）中加入一定浓度的 某种溶质，使液体表面张力系数减小，这种溶质称为表面 活性物质。（举例：肥皂；洗衣粉；肺泡分泌物等）
原因：表面吸附（即表面活性物质在溶液的表面层聚 集并伸展成薄膜的现象）。
表面层
f1<f2 ，使液体表面
层分子势能减少，因 而表面张力系数减小。
R1
对内表面：
2
PBPC
R2
PCPA224
R1 R2 R
肥皂泡 R1 R2
(R1=R2=R)
演示实验：（大泡小泡）
对大泡：
P1
4
R1
P0
对小泡：
P2
4
R2
P0
P1
因为 R1> R2，所以 P1 < P2 。
结果：大泡变大，小泡变小。
肥皂泡
P2
P0
三、毛细现象和气体栓塞
第四章分子动理论 第五节 液体的表面性质
一、表面张力和表面能
1、表面与表面层：
液体表面: 液体与气体或固体的接触面。 液体表面层：液体表面下厚度等于分子作用球半径的一层液 层。
r
r
r108m water
Water drop
液体的表面现象例子:
液面面积有缩小到最小值的趋势。
液面宏观上表现为一个被拉紧的弹 性薄膜而具有张力。
1.弯曲液面的附加压强
空气
P0
平面液面： P液内=P0 弯曲球面液面：
水
P液内
由于表面张力f产生附加的压强P附,所以P液内 P0
P0
f 凹面
P附
P0 f
P液内 水
f水
P液内 f
P附
凸面
球冠的表面张力: fs (2r)
表面张力的水平分量相互抵消:
fsh 0
r=Rsin
A
f sh
R
实验表明: 表面张力的大小正比于线段
AB的长度。
A
f l
f l
Bf
f
表面张力系数： f (N/ m)
l
表面张力的测定：
A
D
平衡时：
f 2l
l
2l
f
*表面张力系数：
液体薄膜
f 2l
B
C
（1）表面张力系数是液体本身的固有性，与液体的种类相关。
（2）与液体的温度有关。温度愈高，液体的表面张力系数愈小。
Ps Pi Po fsAv2R
Pi Po
凸面 P : s Pi Po2R 0
P0
f PS
f
凹面
Pi
Po
Pi
fsv A
Ps Pi Po fsAv2R
凹面 P :s Pi P Poi P2oR 0
球形液膜的附加压强：
对外表面：
2
PB PA
1.接触角：
θ
θ
附着层(即与固体接触的一薄层液体)内
液体分子的运动主要受到两个力影响：
f附：固体分子对液体分子的吸引力称
为附着力。
f附
附 固着
f内
液
f內：液体分子对液体分子的吸引力称
体层 体
为內聚力。
浸湿现象：
当f附> f内时，
附着层扩展， 液体浸湿固体；
<900
θ
f附
水
玻璃
f内
水
不浸湿现象：
fs
O
fsvfssin
表面张力的垂直分量:
fsvfssin(2r)sin (2R)sin2
球冠底面积： A(Rsin)2R2sin2
表面张力产生的附 加压强:
fsv 2Rsin2 A R2sin2
2 R
P0
f
PS
f
凸面
Pi
Pi
Po
fsv A
f1
f2
肥皂分子
wk.baidu.com
水分子
（2）肺组织中的表面活性物质：
*肺组织结构；
*肺泡内壁分泌某种磷脂是表面活 性物质；它的重要作用：维持正常 呼吸。 吸气过程：
R 活性物质密度 粘液的 P内
呼气过程：
R 活性物质密度 粘液的 P内
（3）表面非活性物质： *尽量离开表面层而进入液体内部，使表面张力系数增大。 （举例：水中的盐份等）
表面层分子B和C的受力分析： 处于表面层的分子受到一个指向液体内部的分子吸引 力作用；宏观上表面层表现为一个被拉紧的弹性薄膜。
2.表面张力
由于液面处于紧张状态，在液面上存在 着起收缩作用的表面张力。这些表面张力的
方向都与液面相切，并且与线段AB 垂直；
它们大小相等，方向相反，分别作用在两部 分液面上。
当f附< f内时，
附着层收缩， 液体不浸湿固体；
θ
>900
f附
f内
水银
水银
玻璃
２.毛细现象：
液体浸湿毛细管壁时，管内液面上升；液体不浸湿毛细管 壁时，管内液面下降 。
液面上升的原因: PB < PA 平衡时，PB = PA
PB P02Rgh
PA P0
h2gR2cgors
（3）与液体的纯度有关。
（4）与相邻的介质有关。
3.表面张力系数与表面能：
增加单位表面积所作的功：
A
D
D′
W S
f x
f
2l x 2 l
2l (J.m2)
2l
l
2l
ΔS F
液体薄膜
表面张力系数等于 f 液体增加单位表面积
所作的功。
B
C △x C′
液体
丙酮 甲醇 苯 氯仿 甘油 水银 肥皂液 溴化钠 水 水 水 水
从分子间的相互作用力f 分析表面张力的产生：
(平衡位置: r0=10-10 m)
r < r0 r = r0 r > r0
r>分子作用 球半径
斥力> 引力 斥力= 引力 斥力< 引力
无分子力
分子作用球半径：r= 10-8m
r
A是液内分子；B和C是液体表面层分子。
C
空气
B
表面层
液体 A
液内分子A受力分析：
2、口服片剂后，片剂被浸润后通过毛细管作用使 水分进入片剂，利于人体对药物的吸收。
3、气体栓塞 (gas embolism)
* 润湿现象。 *液体在细管中流动时，如果管中有气泡，液体的流动 将受到阻碍，气泡多时可发生阻塞，这种现象叫气体栓 塞。
* 细管中有气泡：
静止液体
气泡
静止液体
P附左 = P附右
表面张力系数表：
不同液体与空气接触时的表面张力系数α
温度（oc）
α （J/m2 或 N/m）
20
0．0237
20
0．0226
20
0．0228
20
0．0271
20
0．0634
15
0．487
20
0．025
熔点
0．103
0
0．0756
20
0．0728
30
0．0712
100
0。0589
二. 由表面张力解释如下液面现象:
*气泡产生阻力：
阻力压强 =P附右-P附左
P +P 液体
气泡
P
（P:外加压强差）
P附左 < P附右
*当P 时，液体无法流动；
*当P 时，液体才可流动；
* 细管中若有n个气泡，则要求外加压强差P n ，
液体才能流动。
气体栓塞在医学中的应用：
*注射前，要排尽针筒中气体； * 潜水病；
(当 =900时,为完全浸湿。)
R r
C
rRcos
h
A
B
(对于下降同样适用)
毛细现象的应用：
日常生活：棉花或棉布的吸水、餐巾纸吸墨水、煤油灯、 植物吸收和运输水分等。
临床应用：1、外科用脱脂棉来擦拭创面的污液。 2、普通手术缝合线要经过蜡处理。
药学应用：1、药物除湿及新鲜药材的除水大多需通过药材内 毛细管才能气化。
4、表面活性物质与表面吸附
（1）表面活性物质：在液体（溶剂）中加入一定浓度的 某种溶质，使液体表面张力系数减小，这种溶质称为表面 活性物质。（举例：肥皂；洗衣粉；肺泡分泌物等）
原因：表面吸附（即表面活性物质在溶液的表面层聚 集并伸展成薄膜的现象）。
表面层
f1<f2 ，使液体表面
层分子势能减少，因 而表面张力系数减小。
R1
对内表面：
2
PBPC
R2
PCPA224
R1 R2 R
肥皂泡 R1 R2
(R1=R2=R)
演示实验：（大泡小泡）
对大泡：
P1
4
R1
P0
对小泡：
P2
4
R2
P0
P1
因为 R1> R2，所以 P1 < P2 。
结果：大泡变大，小泡变小。
肥皂泡
P2
P0
三、毛细现象和气体栓塞
第四章分子动理论 第五节 液体的表面性质
一、表面张力和表面能
1、表面与表面层：
液体表面: 液体与气体或固体的接触面。 液体表面层：液体表面下厚度等于分子作用球半径的一层液 层。
r
r
r108m water
Water drop
液体的表面现象例子:
液面面积有缩小到最小值的趋势。
液面宏观上表现为一个被拉紧的弹 性薄膜而具有张力。
1.弯曲液面的附加压强
空气
P0
平面液面： P液内=P0 弯曲球面液面：
水
P液内
由于表面张力f产生附加的压强P附,所以P液内 P0
P0
f 凹面
P附
P0 f
P液内 水
f水
P液内 f
P附
凸面
球冠的表面张力: fs (2r)
表面张力的水平分量相互抵消:
fsh 0
r=Rsin
A
f sh
R
实验表明: 表面张力的大小正比于线段
AB的长度。
A
f l
f l
Bf
f
表面张力系数： f (N/ m)
l
表面张力的测定：
A
D
平衡时：
f 2l
l
2l
f
*表面张力系数：
液体薄膜
f 2l
B
C
（1）表面张力系数是液体本身的固有性，与液体的种类相关。
（2）与液体的温度有关。温度愈高，液体的表面张力系数愈小。
Ps Pi Po fsAv2R
Pi Po
凸面 P : s Pi Po2R 0
P0
f PS
f
凹面
Pi
Po
Pi
fsv A
Ps Pi Po fsAv2R
凹面 P :s Pi P Poi P2oR 0
球形液膜的附加压强：
对外表面：
2
PB PA
1.接触角：
θ
θ
附着层(即与固体接触的一薄层液体)内
液体分子的运动主要受到两个力影响：
f附：固体分子对液体分子的吸引力称
为附着力。
f附
附 固着
f内
液
f內：液体分子对液体分子的吸引力称
体层 体
为內聚力。
浸湿现象：
当f附> f内时，
附着层扩展， 液体浸湿固体；
<900
θ
f附
水
玻璃
f内
水
不浸湿现象：
fs
O
fsvfssin
表面张力的垂直分量:
fsvfssin(2r)sin (2R)sin2
球冠底面积： A(Rsin)2R2sin2
表面张力产生的附 加压强:
fsv 2Rsin2 A R2sin2
2 R
P0
f
PS
f
凸面
Pi
Pi
Po
fsv A
f1
f2
肥皂分子
wk.baidu.com
水分子
（2）肺组织中的表面活性物质：
*肺组织结构；
*肺泡内壁分泌某种磷脂是表面活 性物质；它的重要作用：维持正常 呼吸。 吸气过程：
R 活性物质密度 粘液的 P内
呼气过程：
R 活性物质密度 粘液的 P内
（3）表面非活性物质： *尽量离开表面层而进入液体内部，使表面张力系数增大。 （举例：水中的盐份等）