水的表面張力

1、參考醫(yī)學(xué)觀察水的表面張力教學(xué)設(shè)計(jì)    河北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院       教學(xué)目標(biāo)： 1.     知道水有表面張力。準(zhǔn)備的材料有：一元硬幣、滴管、紙杯、玻璃球、水。將一元硬幣平放在桌面上，讓學(xué)生猜測(cè)究竟能撐多少滴水小心的用滴管并記錄下滴的數(shù)量想不到吧，滴了44滴。硬幣上的水才溢了出來(lái)。一元硬幣上可以容納43滴水。觀察硬幣上的水，你可以發(fā)現(xiàn)，硬幣上的水象個(gè)小山包，里面好像有什么力量把水滴聚集在一起，這就是水的表面張力啦。從水漕

2、里取出一本水，看看這一本水還能再加?xùn)|西嗎？向里面慢慢放玻璃球，可以放多少呢？讓我們小心地試試看，直到加到第10個(gè)玻璃球，水才溢出去?，F(xiàn)在，玻璃球已經(jīng)裝滿半杯了，真不可思議。由此可見(jiàn)，水分子之間的間隙并不是我們想象那樣，密不可分， 科學(xué)探究： 科學(xué)知識(shí)： 1.      認(rèn)識(shí)水的表面存在著一股收縮的力表面張力，表面張力可以改變。 2.      了解生活中水的表面張力現(xiàn)象。 情感態(tài)度、價(jià)值觀： 1. 

3、0;    培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察、大膽預(yù)測(cè)、認(rèn)真實(shí)驗(yàn)科學(xué)的習(xí)慣。 2.      體驗(yàn)大自然的奧秘，進(jìn)一步熱愛(ài)科學(xué)探究活動(dòng)。 教學(xué)準(zhǔn)備： 1.      收集水的表面張力材料。 2.      分組材料：玻璃杯兩個(gè)、玻璃球、硬幣、大頭針、小塊濾紙、滴管、洗潔精。 教學(xué)過(guò)程： 一、激趣導(dǎo)入 1.談話：看到我們桌上的

4、研究材料，聰明的同學(xué)一定能猜到我們今天的研究?jī)?nèi)容和水有關(guān)。說(shuō)到水，相信同學(xué)們一定不陌生，那么你們知道水的哪些特點(diǎn)呢？還知道水有什么特點(diǎn)嗎？（大家的科學(xué)知識(shí)真不少?。?#160;今天的我們還要繼續(xù)來(lái)研究水的一個(gè)新的特點(diǎn)。如果不借助船、木筏等工具，你們能在水面上悠閑自在的散步嗎？對(duì)，肯定不行，只有在一些武俠片中，我們才能看到一些輕功高手在水面上疾馳如飛，不過(guò)這都是虛構(gòu)的。但是在自然界中卻有一些動(dòng)物能在水面上悠閑自在的散步，你們見(jiàn)過(guò)嗎？想不想來(lái)看一下？ 2.（出示：水黽等的圖片。）水黽的本領(lǐng)大吧！看來(lái)它可是真正的輕功高手了。水黽怎么可以在水面上而不沉下去呢？想不想揭開(kāi)其中的奧秘？。

5、0;二、認(rèn)識(shí)水的表面張力現(xiàn)象 1.講述：我們首先借助大頭釘來(lái)研究。把大頭釘丟在水里，會(huì)怎樣？ （演示直接在杯中丟大頭釘）講述：真的沉下去了，很多金屬做的物體丟在水里往往都會(huì)沉下去。但是及金老師卻可以使金屬做的大頭釘待在水面上而不沉下去，你們相信嗎？ 2.（出示：事先準(zhǔn)備的釘漂在水面的杯子，并投影展示）一樣的大頭釘怎么能待在水面上而不沉下去的？你們想知道老師是怎么使大頭釘待在水面上的嗎？你們很想知道吧！可我現(xiàn)在不告訴你們！先請(qǐng)大家猜猜老師可能用了什么巧妙的方法？ （我沒(méi)有在水里加鹽） 給大家一點(diǎn)提示：注意觀察這個(gè)杯子的底部有什么？(有紙)對(duì)，可以

6、告訴大家的是老師確實(shí)是借助了這張后來(lái)沉到底部的小紙片才使大頭釘待在了水面上的。那怎么做才能成功呢？ 3.討論：小組同學(xué)可以討論一下方法，但不要先試。（學(xué)生討論） 匯報(bào)：說(shuō)說(shuō)你們的想法。 （請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)邊講邊試，并引導(dǎo)得出正確的方法。注意讓學(xué)生講出具體操作的辦法，如：放紙片和釘子的時(shí)候要注意什么？） 4.大家現(xiàn)在特別想也來(lái)試一試吧！ 注意：老師為大家準(zhǔn)備好幾個(gè)釘子及紙片，只要做成功一個(gè)，其余的就不要再放入水面了，我是怕大家一開(kāi)始失敗才準(zhǔn)備得多一點(diǎn)的。下面就請(qǐng)小組合作試一試。 （學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)） 5.匯報(bào)討論：哪幾組成功了？為什么將

7、大頭釘放在紙片上再一起放入水面就可以成功地使它不沉下去呢？為什么平時(shí)我們隨手把大頭釘往水里一丟它就馬上沉下去了呢？大頭釘?shù)闹亓坑袥](méi)有變化？水有沒(méi)有變化？那是什么力量使大頭釘待在水面上的呢？有同學(xué)知道嗎？不知到了吧！這是一種同學(xué)們還不了解的力量。想不想來(lái)了解？請(qǐng)看大屏幕。 6.（出示：水的表面張力概念）講解：其實(shí)“水的表面有一股收縮、拉緊的力，就是水的表面張力”。（bs：水的表面張力）（bs：收縮、拉緊） 講解：水表面的這股收縮、拉緊的表面張力使水的表面形成了一層膜一樣的東西，就像人的皮膚一樣。如果我們把大頭釘隨手丟在水里，就把這層“皮膚”撕破了，所以大頭釘就沉下去了。而像我

8、們剛才這樣，紙慢慢被浸潤(rùn)后，沉了下去，但是在紙上面的大頭釘卻沒(méi)有將水表面的皮膚撕開(kāi)，待在了這層“皮膚”的上面。 討論：1）所以是什么力量托住了大頭釘而使它沉不下去？（水的表面張力托住了大頭釘） 2）對(duì)，那么現(xiàn)在你能揭開(kāi)水黽能在水面上悠閑自在散步的奧秘了嗎？是什么力量托起了水黽？（讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)） 三、研究水的表面張力的大小 1.講述：水表面的這股收縮、拉緊的張力不僅可以托起像大頭釘、水黽這樣比較輕的物體，有時(shí)還可以使水的表面形成一種特殊的形狀。讓我們繼續(xù)觀察水的表面張力。 在另一個(gè)玻璃碟子里有一個(gè)硬幣，（演示）如果我們用滴管往硬幣上滴紅色的水，大

9、家預(yù)測(cè)一下硬幣表面能容納多少滴水？（匯報(bào)） （出示：記錄表） 待會(huì)實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)各組現(xiàn)將預(yù)測(cè)記錄在表格中。 2.提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)前想一想要注意些什么？ 怎么記錄容納的水滴數(shù)？如果滴到20滴后水溢出來(lái)了，那么只能統(tǒng)計(jì)為容納多少滴水？ 每滴水應(yīng)用怎樣的力擠？ 講解：另外，還有一個(gè)要求：要畫(huà)出水溢出之前從側(cè)面觀察到的形狀。（可以蹲下來(lái)從側(cè)面觀察硬幣上水的形狀）并畫(huà)記錄表上（指著表中的框說(shuō)，這就代表是硬幣）。 小組內(nèi)的同學(xué)要分工合作，一位同學(xué)負(fù)責(zé)滴水，其他同學(xué)分別數(shù)數(shù)及觀察側(cè)面水的形狀。 請(qǐng)一組同學(xué)在講臺(tái)上來(lái)做。 3.學(xué)生實(shí)

10、驗(yàn)并記錄。 4.匯報(bào)：你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中硬幣可以容納多少滴水？（每組都匯報(bào)） 一枚小小的硬幣居然可以容納這么多滴的水！想不到吧！ 猜你喜歡表面張力筆表面張力表那水在溢出來(lái)之前是什么形狀的？水怎么能高出來(lái)一段形成這樣圓弧形呢？是什么力量使水形成這樣的形狀的？ 自然界里的水也有類(lèi)似的形狀，我們一起來(lái)看一下。（出示：水的表面張力現(xiàn)象圖片） 提問(wèn)：葉子上的水珠為什么不散開(kāi)來(lái)？是什么力量把它收縮拉緊團(tuán)成圓球形的？ 5.小結(jié)：對(duì)，都是因?yàn)樗谋砻鎻埩?，才把水收縮拉緊成圓球形的。神奇吧！ 6.講述：讓我們繼續(xù)來(lái)研究。我把這個(gè)碟子里的硬幣取出

11、，放入這個(gè)空杯（演示：往杯中裝滿水）現(xiàn)在杯中裝滿水了嗎？你們憑什么認(rèn)為杯子裝滿了呢？ 7.提問(wèn)：如果我們往里面放玻璃球，會(huì)怎樣？水會(huì)溢出來(lái)嗎？ （演示往杯中加玻璃球） 看來(lái)還能往里面裝玻璃球，你們預(yù)測(cè)杯子里面能裝多少個(gè)玻璃球？待會(huì)實(shí)驗(yàn)前記錄在表中。 8.提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)前想一想要注意什么？注意： a一個(gè)一個(gè)往杯中加玻璃球，如果有水溢出杯外了，就只能記錄溢出前的玻璃球數(shù)。 b要小心翼翼，不能晃動(dòng)桌子和杯子。 c還得側(cè)面觀察杯口水面的形狀，并畫(huà)在記錄表中。（講解：這個(gè)就代表杯子，在杯口畫(huà)水的形狀） （學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)一組同學(xué)

12、到講臺(tái)實(shí)驗(yàn)） 11.匯報(bào)討論：剛才大家實(shí)驗(yàn)時(shí)很認(rèn)真，觀察得非常仔細(xì)。那么大家的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確嗎？最多可以放多少個(gè)玻璃球？在放玻璃球的過(guò)程中，大家觀察到水面有什么變化嗎？為什么水面鼓起來(lái)卻而不馬上溢出來(lái)？是什么力量拉住了杯口的水？ 四、認(rèn)識(shí)水的表面張力可以改變 1.講述：通過(guò)研究，我們發(fā)現(xiàn)水的表面張力還真不小，可以使水面鼓得這么高都不溢出來(lái)。那如果我們?cè)趧偛牌≈箢^針的杯中加一滴洗潔精會(huì)怎樣呢？ 2.（分別滴水及洗潔精）大家觀察到了什么？ 3.討論：為什么會(huì)這樣？原來(lái)是什么力量托住了釘子？現(xiàn)在釘子下沉了，說(shuō)明什么？是什么破壞了水的表面張力？ 

13、;4講述：原來(lái)是洗潔精破壞了水的表面張力。 五、總結(jié)延伸 1.通過(guò)今天的研究，大家有什么收獲？ 2.提問(wèn)：我們現(xiàn)在知道了水有表面張力現(xiàn)象，那么其它的液體是否有表面張力呢？你們準(zhǔn)備怎么來(lái)研究呢？請(qǐng)大家在課后自己研究其它液體的表面張力。  下過(guò)雨后, 我們可以見(jiàn)到樹(shù)葉、草上的小水珠都接近於球形；不小心打碎了體溫計(jì)后, 里面的水銀掉到地上, 小水銀滴也呈球形, 什么是表面張力呢? 原來(lái)液體與氣體相接觸時(shí), 會(huì)形成一個(gè)表面層, 在這個(gè)表面層內(nèi)存在著的相互吸引力就是表面張力, 它能使液面自動(dòng)收縮表面張力是由液體分子間很大的內(nèi)聚力引起的處?kù)兑后w表面層中的分

14、子比液體內(nèi)部稀疏, 所以它們受到指向液體內(nèi)部的力的作用, 使得液體表面層猶如張緊的橡皮膜, 有收縮趨勢(shì), 從而使液體盡可能地縮小它的表面面積我們知道, 球形是一定體積下具有最小的表面積的幾何形體因此, 在表面張力的作用下, 液滴總是力圖保持球形, 這就是我們常見(jiàn)的樹(shù)葉上的水滴按近球形的原因 水的表面張力現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)今天，我在青少年活動(dòng)中心做試驗(yàn)研究水的表面張力現(xiàn)象。首先，我們作一角錢(qián)的硬幣能承受多少滴水的實(shí)驗(yàn)。在一角錢(qián)的硬幣上用滴管滴水，水逐步充滿了整個(gè)硬幣的表面。隨著水越滴越多，硬幣上的水慢慢鼓起來(lái)了，見(jiàn)下圖。 當(dāng)我滴到第58滴水的時(shí)候，硬幣上的水終于散開(kāi)來(lái)了。見(jiàn)下圖。 然后，我們作了回形針浮在水面的實(shí)驗(yàn)。我們?cè)诒永锸⒘?50毫升水，然后我們小心翼翼的把回形針?lè)旁谒谋砻?。這時(shí)候，由于水的表面張力的作用，回形針沒(méi)有沉下去，而是飄浮在水面上。見(jiàn)下圖。  然后，我們往水里滴了幾滴洗潔精后，回形針就馬上沉下去了。見(jiàn)下圖。  液體表面張力是作用于液體表面,使液體表面積縮小的力。它產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一