《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 6.5 液體的表面張力

教案名稱：6.5液體的表面張力教學(xué)目標(biāo)：1.了解液體的表面張力現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，了解表面張力的方向,了解彎液面附加壓強(qiáng)。了解浸潤和不浸潤現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因。（物理觀念與應(yīng)用）2.能通過實(shí)驗(yàn)探究液體表面張力現(xiàn)象，能從分子作用力的本質(zhì)理解液體表面張力、浸潤與不浸潤現(xiàn)象發(fā)展物質(zhì)觀念，能用假設(shè)推理的方法推導(dǎo)液體的表面張力方向，掌握實(shí)驗(yàn)探究、假設(shè)推理等科學(xué)思維方法。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3．通過實(shí)驗(yàn)觀察和理論探究，使學(xué)生能夠深入理解液體表面張力的概念、原理及應(yīng)用，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.液體的表面張力現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,了解這些現(xiàn)象的應(yīng)用原理和應(yīng)用方法,發(fā)展科技傳承、社會(huì)責(zé)任等核心索養(yǎng)，培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強(qiáng)安全意識(shí),培養(yǎng)精益求精的工匠精神。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：了解熱力學(xué)第一定律；了解人體的能量；教學(xué)難點(diǎn)：理解熱力學(xué)第一定律的本質(zhì)；能應(yīng)用熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律解釋醫(yī)藥衛(wèi)生類的相關(guān)現(xiàn)象教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體材料：PPT課件，動(dòng)畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：用牙簽和橡皮塊搭建一個(gè)正四面體，將正四面體浸入泡泡水中，片刻后拿出，就能夠得到這樣一個(gè)美麗的肥皂膜。你知道這個(gè)膜是怎么得到的嗎？二、新課講解：（一）液體的表面張力1.表面層液體表面有一層與氣體接觸的薄層。注：表面層與液體內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)不同。分子間的作用力跟分子間距離的關(guān)系問題。在液體內(nèi)部，分子間平均距離小于平衡位置的距離，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在表面層，分子比較稀疏，分子間距離大于平衡位置的距離，分子間的作用力表現(xiàn)為引力。2.表面張力設(shè)想在液體表面畫一條直線MN，把液體表面分為1、2兩部分，MN兩側(cè)的液體之間存在著一對(duì)與MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。由于是任意畫的，所以這種力在液體表面層內(nèi)的各個(gè)方向上都存在，力的方向總是跟液面相切，且與分界面垂直。這種力使液體表面繃緊，稱為液體的表面張力。3.如圖(a)所示，將一根細(xì)棉線的兩端系在金屬絲框上，再把整個(gè)金屬絲框放在皂液中，沾滿皂液后取出，在框上形成一層薄薄的皂液膜。這時(shí)薄膜上的棉線是松弛的。用面巾紙一角輕觸左側(cè)皂液膜A面，A面皂液膜破裂，如圖(b)所示，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，如果用面巾紙一角觸破B面皂液膜，如圖(c)所示，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。4.液體表面張力產(chǎn)生的原因：（1）表面液體比較稀疏，液體表面分子間作用力表現(xiàn)為引力；（2）液體表面分子間引力作用下，液體表面有收縮趨勢(shì)。5.活動(dòng)硬幣漂浮在杯中裝水，用鑷子將硬幣輕輕平放到水面，可以觀察到硬幣漂浮在水面上。用嘴吹氣或者用手輕輕地觸碰硬幣，就會(huì)發(fā)現(xiàn)漂浮的硬幣相繼沉入杯底。（二）彎曲液面的附加壓強(qiáng)彎曲液面由于表面張力的存在，表面周界上都有表面張力作用。由下圖可知：當(dāng)液面為平面時(shí)，表面張力的合力為零；當(dāng)液面為凹面時(shí)，合力向上，指向液外；當(dāng)液面為凸面時(shí)，合力向下，指向液內(nèi)。因此，彎曲液面下的液體要比水平液面的液體多受一個(gè)力的作用，這個(gè)力產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱為彎液面的附加壓強(qiáng)，用PS表示．若用P0表示大氣壓強(qiáng)，則液體表面為凹彎面時(shí)，彎液面下的壓強(qiáng)要比水平液面小，為P0－PS；表面為凸面時(shí)，彎曲液面下的壓強(qiáng)要比平液面大，為P0＋PS．由此得出，彎液面產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)，方向總是指向彎曲液面曲率中心．經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，彎液面附加壓強(qiáng)的大小用公式表示為：P公式表明：彎液面附加壓強(qiáng)的大小與液面的表面張力系數(shù)成正比，與彎液面的曲率半徑成反比．（三）浸潤與不浸潤1.附著層液體和固體接觸的薄層2.浸潤與不浸潤把一種液體潤濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象稱為浸潤；把一種液體不潤濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面的現(xiàn)象稱為不浸潤。下面通過實(shí)驗(yàn)觀察浸潤和不浸潤現(xiàn)象。3.舉例分析玻璃管中水的液面形狀是凹液面，而玻璃管中裝水銀時(shí)，水銀的液面是向上凸起的，有這樣的差異是因?yàn)樗軌蚪櫜ＡЧ芏y不能夠浸潤玻璃管三、課堂小結(jié)：知識(shí)梳理：表面層；液體的表面張力；彎曲液面的附加壓強(qiáng)；浸潤與不浸潤。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性?？梢龑?dǎo)學(xué)生回顧是否達(dá)到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標(biāo)。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.下列說法正確的是()A．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面上，這是由于水的浮力的緣故B．在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會(huì)成球狀，是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力C．將玻璃管道裂口放在火上燒，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟?，表面要收縮到最小的緣故D．漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因?yàn)橛偷我后w呈各向同性的緣故2.將兩個(gè)大小不同的肥皂泡相互連通時(shí)，（）A．大泡變小，小泡變大B．大泡變大，小泡變小C．大泡、小泡同時(shí)增大D．大泡．小泡同時(shí)減小3.水比沙的密度小，同樣是刮大風(fēng)，沙漠上會(huì)是漫天黃沙，而海