2022-2023學(xué)年粵教版選擇性必修第三冊 2.4液體的表面張力 教案

《液體的表面張力》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：知道表面張力產(chǎn)生的原因，懂得如何用微觀分子動理論解釋液體表面張力；知道浸潤與不浸潤現(xiàn)象，知道毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；能從液體表面張力微觀解釋的方法中得到啟發(fā)，理解浸潤與浸潤的微觀解釋，提高科學(xué)思維能力；通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察與分析，培養(yǎng)科學(xué)觀察能力和科學(xué)探究能力。教學(xué)重點(diǎn)：液體表面張力及其原因；浸潤與不浸潤現(xiàn)象。教學(xué)難點(diǎn)：液體表面張力及毛細(xì)現(xiàn)象成因分析；用表面張力及毛細(xì)現(xiàn)象解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。教學(xué)方法：演示實(shí)驗(yàn)，討論與交流、練習(xí)、講授。課時安排：1課時情境引入：《暮江吟》.[唐].白居易.一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅?？蓱z九月初三夜，露似珍珠月似弓。白居易看到美麗的露珠后，情不自禁地發(fā)出“露似珍珠月似弓”的詠呤。新課教學(xué)：表面張力情境1：輕木塊浮在水面上；情境2：曲別針能浮在水面上；情境3：輕按一下曲別針后，硬幣沉入水中；輕按一下輕木塊，木塊仍浮在水面上?！舅伎紗栴}】曲別針浮在水面上的原因與木塊浮在水面上的原因是一樣嗎？【觀察與思考】（1）把一條細(xì)棉線的兩端分別系在鐵絲環(huán)的兩側(cè)，要使棉線處于略為松弛的狀態(tài)。然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，再拿出來時環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜。這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線一側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。（2）把一個棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂液的薄膜，這時膜上的棉線圈仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線圈里的薄膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈發(fā)生的變化。結(jié)論：液體的表面就像繃緊的橡皮膜一樣，總是有收縮的趨勢。情境1：液體內(nèi)有一分子A，如圖所示，分子A的分子作用處于液體內(nèi)部，液體內(nèi)所有分子對分子A的斥力和引力的合力為零；情境2：液體表面層有一分子B，如圖所示，分子B的分子斥力球處于液體內(nèi)部，分子B的分子引力球有部分處于液體表面，作用在分子B的引力的合力垂直液面指向液體內(nèi)部。表面張力：設(shè)想在液體表面畫一條直線，則直線兩旁的液膜表現(xiàn)出使液體表面收縮的相互作用的拉力，液體表面出現(xiàn)的這種張力稱為表面張力?！居懻撆c交流】嘗試?yán)帽砻鎻埩Φ闹R解釋：為什么草葉上的小水珠是球形的？為什么水黽可以停在水面上？為什么密度比水大的硬幣可以被水托住而不會沉到水里？浸潤與不浸潤【觀察與思考】取兩塊小玻璃板，在其中一塊玻璃板上均勻涂上石蠟。用滴管將同樣大小的兩滴小水珠分別滴在這兩塊玻璃板上，觀察兩塊玻璃板上水滴的形狀是否相同？浸潤：一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作浸潤。不浸潤：一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作不浸潤。浸潤和不浸潤的微觀解釋：液體與固體接觸處形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當(dāng)強(qiáng)，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體表面有擴(kuò)展的趨勢，形成浸潤。【觀察與思考】先分別在兩支試管中倒入清水和水銀，然后將兩端開口的細(xì)玻璃管靠近試管壁分別插入兩試管中，觀察兩細(xì)玻璃管內(nèi)以外液面高度是否一樣，管外與液體接觸處的液面是否相平。毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象?！舅伎紗栴}】（1）浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)，液面為何呈凹彎月面？（2）是什么原因使液體上升？毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生原因的定性分析：浸潤時，水和玻璃浸潤，附著層內(nèi)的分子較密，分子間的斥力使水沿著管壁上升，使液面彎曲面積變大；液體表面張力將管中液體向上拉，同時液體本身的重力阻礙液體上升，當(dāng)官中液柱向下的重力與向上的表面張力平衡時，液柱不在上升。

【思考問題】用相似的分析方法，解釋不浸潤液體在毛細(xì)管里下降的現(xiàn)象。情境：如圖，不同內(nèi)徑的細(xì)管在浸潤和不浸潤液體中，液面高度差與管子粗細(xì)有關(guān)系。問題：液面上升（或下降）的高度可能與哪些因素有關(guān)？4、舉例說明毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用：（1）紙張、棉花脫脂后能夠吸水的原因在于其內(nèi)部有許多細(xì)小的孔道，起到毛細(xì)管作用。（2）田間農(nóng)作物的重要管理措施是鋤地松土，防止土地板結(jié)，其目的是破壞土壤里的毛細(xì)管，使地下水分不會快速引上而蒸發(fā)掉。練習(xí)：1、（多選）下列有關(guān)表面張力的說法中，正確的是（）A．表面張力的作用是使液體表面伸張B．表面張力的作用是使液體表面收縮C．有些小昆蟲能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故D．用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故答案：BCD2、（多選）把極細(xì)的玻璃管分別插入水中與水銀中，如圖所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是（）答案：AC3、（多選）若液體對某種固體是浸潤的，當(dāng)液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管中時，則（）A．附著層分子密度大于液體內(nèi)部分子