2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 氣體 4 液體的表面張力教案2 教科版選修3-3

2024-2025學(xué)年高中物理第三章氣體4液體的表面張力教案2教科版選修3-3科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中物理第三章氣體4液體的表面張力教案2教科版選修3-3教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中物理選修3-3第三章氣體中的第4節(jié)“液體的表面張力”。本節(jié)內(nèi)容涵蓋了液體內(nèi)部分子間的相互作用力，表面張力的定義，以及表面張力對液體形態(tài)的影響。具體涉及表面張力的產(chǎn)生原因、表面張力的特性、以及表面張力在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用實(shí)例。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了物質(zhì)的基本微觀粒子理論，了解了分子間的引力和斥力。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探索液體分子間的特殊相互作用力——表面張力，從而深化學(xué)生對物質(zhì)微觀粒子間相互作用力的理解，并為后續(xù)學(xué)習(xí)液體物理性質(zhì)及其應(yīng)用打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在通過液體的表面張力這一主題，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。首先，學(xué)生將通過探究表面張力的概念，形成對物質(zhì)世界微觀相互作用力的深刻理解，發(fā)展物理觀念。其次，通過對表面張力現(xiàn)象的觀察與分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法，如模型建構(gòu)、推理和論證，解釋自然現(xiàn)象的能力。

在科學(xué)探究方面，學(xué)生將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測量表面張力的大小，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的實(shí)踐，提升科學(xué)探究的技能。此外，通過小組合作交流，學(xué)生將學(xué)會(huì)有效溝通和合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

最后，本節(jié)課強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的教育，學(xué)生將意識(shí)到表面張力在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和好奇心，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和科技創(chuàng)新意識(shí)，使他們在未來能夠負(fù)責(zé)任地參與社會(huì)決策，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅掌握了物理知識(shí)，而且形成了適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的核心素養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）表面張力的定義及其產(chǎn)生原因：這是本節(jié)課的核心內(nèi)容，要求學(xué)生理解表面張力是液體分子間特殊相互作用力的體現(xiàn)，以及表面張力產(chǎn)生的原因是液體與氣體接觸的表面層內(nèi)分子間的引力作用。

舉例：通過對比液體內(nèi)部和表面的分子排列，解釋表面層分子間距離大于內(nèi)部，從而導(dǎo)致表面層分子間的引力相對較強(qiáng)。

（2）表面張力的特性：包括表面張力使液體表面有收縮趨勢、液體的表面積趨向于最小化等。理解這些特性有助于學(xué)生進(jìn)一步探索液體的物理性質(zhì)。

舉例：展示水滴在平滑表面形成近似球形的現(xiàn)象，解釋這是由于表面張力使水滴表面積最小化。

（3）表面張力的應(yīng)用實(shí)例：分析表面張力在日常生活中的應(yīng)用，如洗滌劑、液體薄膜等，使學(xué)生對表面張力有更直觀的認(rèn)識(shí)。

舉例：介紹洗滌劑如何利用表面張力降低液體與固體之間的附著力，達(dá)到清潔效果。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）表面張力的方向：學(xué)生容易誤認(rèn)為表面張力只存在于液體表面，實(shí)際上表面張力作用于液體表面和液體與氣體接觸的界面。

突破方法：通過圖示和實(shí)例，強(qiáng)調(diào)表面張力的方向垂直于液體表面，并存在于液體與氣體的接觸界面。

（2）表面張力與液體接觸角：理解液滴在固體表面的接觸角與表面張力的關(guān)系，以及接觸角對液體流動(dòng)性的影響。

突破方法：通過實(shí)驗(yàn)觀察不同液體在固體表面的接觸角，分析接觸角與表面張力的關(guān)系，并探討接觸角對液體流動(dòng)性的影響。

（3）表面張力的測量方法：掌握表面張力的測量原理和方法，如環(huán)法、滴體積法等。

突破方法：結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，詳細(xì)講解不同測量方法的原理和步驟，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握表面張力的測量方法。

（4）表面張力與液體性質(zhì)的關(guān)聯(lián)：理解表面張力對液體性質(zhì)，如表面能、濕潤性等的影響。

突破方法：通過實(shí)例分析，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到表面張力與液體性質(zhì)的密切關(guān)系，如表面張力越大，液體的表面能越高，濕潤性越差。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都準(zhǔn)備了高中物理選修3-3教科書，以便于課堂上同步翻閱第三章氣體中的第4節(jié)“液體的表面張力”相關(guān)內(nèi)容。

-提供課堂講義，包括本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、核心概念、重點(diǎn)難點(diǎn)等內(nèi)容，方便學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：

-準(zhǔn)備液體的表面張力相關(guān)的圖片、圖表和視頻資料，用于課堂上直觀展示表面張力的現(xiàn)象和特性。

-收集表面張力在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例圖片和視頻，如肥皂泡、液體滴在固體表面的接觸角等，增強(qiáng)學(xué)生對表面張力的認(rèn)識(shí)。

-準(zhǔn)備動(dòng)畫或模擬軟件，幫助學(xué)生理解液體分子間的相互作用力以及表面張力的形成過程。

3.實(shí)驗(yàn)器材：

-準(zhǔn)備表面張力測量的實(shí)驗(yàn)器材，如環(huán)法測量裝置、滴體積法裝置、顯微鏡等，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性。

-準(zhǔn)備液體樣本，如水、酒精、洗滌劑等，用于觀察不同液體的表面張力。

-準(zhǔn)備量筒、滴定管、電子天平等，用于實(shí)驗(yàn)過程中的定量測量。

-確保實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量充足，以便學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

4.教室布置：

-在教室前方設(shè)置講臺(tái)和投影設(shè)備，方便展示輔助材料和進(jìn)行課堂講解。

-在教室后方或一側(cè)設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，確保實(shí)驗(yàn)器材的存放和操作空間充足，并配備必要的防護(hù)設(shè)施。

-根據(jù)教學(xué)需要，將學(xué)生座位布置成小組討論的形式，方便學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)和討論。

-提前檢查教室內(nèi)的多媒體設(shè)備，確保其正常運(yùn)行，避免影響課堂教學(xué)。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是“液體的表面張力”這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們在日常生活中是否注意過水滴在葉面上形成的球形，或者洗手時(shí)肥皂泡的現(xiàn)象？”這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索表面張力的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解表面張力的基本概念。表面張力是液體表面層分子間特殊相互作用力的體現(xiàn)，它使得液體表面有收縮趨勢，液體的表面積趨向于最小化。表面張力在液體物理學(xué)和日常生活中都有著重要的作用。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。以肥皂泡為例，分析表面張力如何影響泡泡的形成和維持，以及它在洗滌劑中的作用。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)表面張力的產(chǎn)生原因、特性以及測量方法這兩個(gè)重點(diǎn)。對于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過實(shí)物演示和圖示來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與表面張力相關(guān)的實(shí)際問題，如表面張力在日常生活中的應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的表面張力測量實(shí)驗(yàn)。這個(gè)操作將演示表面張力的測量原理和方法。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“表面張力在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了表面張力的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對表面張力的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時(shí)向我提問。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《物理的奧秘：表面張力》一書，深入淺出地介紹了表面張力的基本概念、產(chǎn)生原因、特性以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-《液體物理學(xué)》教科書，第三章液體部分，詳細(xì)闡述了表面張力的相關(guān)知識(shí)，包括表面張力的測量方法、液體接觸角等。

-《生活中的科學(xué)：表面張力現(xiàn)象》科普文章，通過豐富的實(shí)例，展示了表面張力在日常生活中的應(yīng)用。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究表面張力在自然界中的作用，如水滴在植物葉面上的球形、肥皂泡的形成等。

-探索表面張力與液體濕潤性的關(guān)系，了解不同液體在固體表面的接觸角，以及接觸角對液體流動(dòng)性的影響。

-學(xué)習(xí)表面張力在工業(yè)中的應(yīng)用，如洗滌劑、液體薄膜、納米技術(shù)等，了解表面張力在這些領(lǐng)域的具體應(yīng)用和作用。

-調(diào)查生活中利用表面張力的實(shí)例，如清潔劑、防水涂層等，分析表面張力在這些產(chǎn)品中的作用原理。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證表面張力的存在和測量方法，如環(huán)法、滴體積法等。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答的準(zhǔn)確性以及與教師的互動(dòng)情況。這有助于了解學(xué)生對表面張力概念的理解程度，以及他們是否能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到具體問題中。

-參與度：評價(jià)學(xué)生在課堂討論和提問環(huán)節(jié)的活躍程度。

-回答問題：評估學(xué)生在回答與表面張力相關(guān)問題時(shí)所展現(xiàn)的理解深度和準(zhǔn)確性。

2.小組討論成果展示：評價(jià)學(xué)生在小組討論中的合作能力、分析問題的深度以及提出的解決方案的創(chuàng)新性。

-合作能力：觀察學(xué)生在小組中的溝通和協(xié)作表現(xiàn)，以及是否能夠共同推進(jìn)討論進(jìn)程。

-分析與解決方案：評價(jià)學(xué)生提出的表面張力相關(guān)問題的分析是否透徹，解決方案是否合理可行。

3.隨堂測試：通過隨堂小測驗(yàn)來檢測學(xué)生對表面張力知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，包括概念理解、公式應(yīng)用和案例分析等。

-知識(shí)理解：通過選擇題、填空題等形式，測試學(xué)生對表面張力基本概念的理解。

-應(yīng)用能力：通過解答題，考察學(xué)生將表面張力知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中的能力。

4.實(shí)驗(yàn)操作評價(jià)：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的嚴(yán)謹(jǐn)性、準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫質(zhì)量。

-操作技能：評價(jià)學(xué)生在進(jìn)行表面張力測量實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確。

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評估學(xué)生撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否完整、邏輯清晰、結(jié)論合理。

5.教師評價(jià)與反饋：針對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論、隨堂測試和實(shí)驗(yàn)操作等方面，給予及時(shí)的評價(jià)和反饋。

-個(gè)性化反饋：針對每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)情況，提供具體的改進(jìn)建議。

-總結(jié)性評價(jià)：在課程結(jié)束后，對整個(gè)班級的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)，指出共性問題，并提供提高建議。教學(xué)反思在本次“液體的表面張力”教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得深思的問題和可以改進(jìn)的地方。

首先，在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對表面張力的現(xiàn)象并不陌生，他們能夠聯(lián)系到日常生活中的實(shí)例。這表明，通過提問和引導(dǎo)，學(xué)生能夠較快地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，對新知識(shí)產(chǎn)生興趣。

其次，在理論介紹環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對表面張力的產(chǎn)生原因和特性理解不夠深入。這可能是因?yàn)楦拍钶^為抽象，需要通過更多的實(shí)例和圖示來幫助學(xué)生理解。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重用生動(dòng)形象的例子和直觀的圖示來解釋抽象的概念。

再次，在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在分組討論和實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出較高的積極性和合作精神。他們能夠圍繞主題進(jìn)行深入討論，并提出一些有創(chuàng)意的解決方案。這表明，通過實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。在今后的教學(xué)中，我需要提供更多這樣的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和成長。

此外，在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在討論過程中缺乏深度和廣度，他們往往只是停留在表面現(xiàn)象的描述，而未能深入分析問題的本質(zhì)。在今后的教學(xué)中，我需要加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā)，幫助他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。

最后，在教學(xué)評價(jià)與反饋環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對表面張力的理解和應(yīng)用還有待提高。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重對學(xué)生的個(gè)性化評價(jià)和反饋，幫助他們找到自己的不足并加以改進(jìn)。內(nèi)容邏輯關(guān)系2.②表面張力的產(chǎn)生原因：表面張力的產(chǎn)生原因是液體與氣體接觸的表面層內(nèi)分子間的引力作用。這一部分內(nèi)容是理解表面張力的關(guān)鍵，需要通過圖示和實(shí)例來幫助學(xué)生理解。

3.