液体教案(新人教版选修3-3)
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资料简介
第二节 液体 一、教学目标 ‎1、知道液体表面有收缩的趋势;了解液体表面张力的意义和方向。‎ ‎2、知道液体对固体有浸润和不浸润的特点。‎ ‎3、了解毛细现象及其生活和生产中的应用。‎ ‎4、了解液晶的特点及应用。‎ ‎5、培养学生对自然现象的观察能力,激发学生对物理的兴趣。‎ 二、教学重点、难点 ‎ 通过实验、现象的观察与分析,让学生了解液体表面张力,知道液体对固体有浸润和不浸润的特点,了解毛细现象及其生活和生产中的应用是本节课的重点。对以上现象的解释是难点。只要作简单的介绍即可。‎ 三、教学方法与建议 ‎ 实验法、现象观察法、分析归纳法 四、学情分析 ‎ 这节内容首先是通过对生活中一些现象的观察,结合实验结果,引起学生的思考和研究。在此基础上,教师的讲解就水到渠成了。但在解释液体表面张力、浸润与不浸润的受力特点、以及毛细现象的原因时,学生可能不是那么容易接受的。考纲对这一部分也是不作要求的,故教师只要作简单介绍,深入简出即可。‎ 五、教学过程 ‎ (一)引入新课 分子在不停的做无规则的运动,分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起,而分子的无规则运动又使它们分散开来,我们看到自然界中物质的三种状态:液态、气态和固态,便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响,我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体;前面,我们已经研究了固体,今天,我们来研究液体。‎ ‎(二)进行新课 ‎1、液体的微观结构 ‎(1)对比液态、气态、固态研究液体的性质 ‎  [问题] 对比气体、固体,讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性?‎ ‎  学生思考讨论后回答。‎ ‎  教师总结:‎ ‎  ① 液体和气体没有一定的形状,是流动的。‎ ‎  ② 液体和固体具有一定的体积;而气体的体积可以变化千万倍;‎ ‎  ③ 液体和固体都很难被压缩;而气体可以很容易的被压缩;‎ 教师讲解:通过上面的研究,我们发现,液体的性质介于气体和固体之间,它与固体一样具有一定的体积,不易压缩,同时,又像气体一样没有固定的形状,具有流动性。这些性质是由它的微观结构决定的。下面,我们来对比一下分子的这三种聚集形式。‎ 4‎ ‎(2)液体的微观结构 出示三态下物质的微观结构图 教师出示表格对比:‎ ‎  ‎ 固体 液体 ‎  气体 体积对比 ‎1‎ ‎10‎ ‎   ‎ 单个分子表现 在固定的平衡位置附近做微小的振动 在非固定的平衡位置附近做振动 没有平衡位置 局部(小区域)表现 分子规则的排列 形成暂时的分子规则排布 无规则 宏观性质 各向异性 ‎ 各向同性 各向同性 教师讲解:由于液体分子排布这种特点,使得液体具有一些特有的物理性质。‎ ‎ ‎ ‎2、液体的表面张力 教师出示媒体课件(表面张力的系列图片展示)‎ ‎  自然界的水、流动的水银,炽热的铁水等等都是物质的液态形式。在观察这些液态景观时,我们会注意到:荷叶上的小水滴和草上的露珠会呈球形,一滴汞能成为球形在玻璃板上滚动,这些现象的产生是什么原因呢?‎ ‎[实验] 将一个拴有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂水中再拿出来,使环上布满肥皂液膜,用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂液膜。观察另一侧肥皂液膜的变化情况和棉线的形状。‎ ‎  学生观察并得出结论:环内棉线另一侧的肥皂液膜收缩,棉线变成张紧的弧形。‎ 教师分析:‎ ‎  表面层里的分子要比液体内部稀疏一些(出示图片或者视频),在液体内部,分子间既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的数量级相同,在通常的情况下可以认为它们之间的大小是相等的,而在表面层内,由于分子间距比较大,分子之间的作用力表现为引力,(如图所示)我们可以假想一个分界线 ,将液体表面分割成A、B两部分,由于表面分子之间的引力作用,A部分对B部分具有引力作用,使得 ‎ 4‎ 向A部分收缩,同样,B部分对A部分具有引力作用,使得 向B部分收缩,我们将液面各部分之间的相互吸引的力称作为表面张力,在表面张力的作用下液体表面形成一个“弹性薄膜”。‎ ‎  表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势,在体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积是最小的,所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。‎ ‎  [问题]请学生们分析下面这些现象,并解释产生的原因?‎ ‎  (1)雨伞的伞面有细小的孔,为什么水不会从孔里漏下去?(因为水将纱线浸湿后,在纱线孔隙中形成水膜,水膜的表面张力使得雨水不致漏下.)‎ ‎  (2)将分币轻轻地放在一碗水的水面上,为什么分币会浮在水面上不沉下去?‎ ‎  这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜,当分币放置上后,使得液体表面发生形变,产生弹力,这样受力平衡,所以分币会浮在水面上不沉下去。‎ ‎3、浸润和不浸润 ‎[演示实验] 用课件来观察浸润和不浸润现象。‎ 两块方形洁净的玻璃片上各滴一滴水和一滴水银,观察两种液滴在玻璃片上的状态。‎ 再用洁净的玻璃片分别浸入盛有水和水银的烧杯内,玻璃片从水中取出时其上附着一层水,而玻璃片从水银中取出时玻璃片上不附着水银。‎ ‎(1)说明浸润和不浸润的定义 液体与固体接触时,液体与固体的接触面扩大而相互附着的现象叫做浸润。如果接触面趋于缩小而不附着,则叫做不浸润。‎ ‎[演示实验] 用课件来观察烧杯内水面和另一烧杯内水银面。‎ 由于液体对固体有浸润或不浸润,造成液面在器壁附近上升或下降,液面弯曲,形成凹形或凸形的弯月面。‎ ‎(2)浸润和不浸润的微观解释 液体与固体接触处形成一个液体薄层,叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层里分子间吸引力较大,造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形成不浸润。反之,如果附着层分子受固体分子吸引力相当强,附着层分子比液体内部更密集,附着层就出现液体相互推斥的力,造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润。‎ 与学生讨论课本中习题里讲到的缝衣针放在水面上不沉没、布雨伞不漏雨水等现象。‎ ‎4、毛细现象 ‎[演示实验]‎ 用课件来观察几根内径粗细不同的细玻璃管插入一浅水槽中,管内水面高出水槽里水面,而且越细的管,水面上升得越高。‎ 4‎ 用两侧直径大小不等的U形玻璃管,放入水银后,细管内水银面低于粗管水银面。‎ ‎(1)毛细现象的定义:‎ 浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,叫做毛细现象。‎ ‎(2)毛细现象的解释:‎ 解释浸润液体在毛细管里上升的现象。浸润液体与毛细管内壁接触的附着层有扩展的趋势,造成液体与空气接触面弯曲,呈凹形弯曲,液面与管壁接触的附近的表面张力是沿液面切线方向向上的。表面张力有使液面收缩趋势,造成管内液柱上升。直到表面张力向上的拉引作用与管内升高的液柱重力平衡,管内液体停止上升,液柱稳定在一定的高度,如图所示。细管越细,即管截面积小,那么液柱上升高度就越大。‎ 可用相似的分析方法,解释不浸润液体在毛细管里下降的现象。‎ ‎(3)举例说明毛细现象的应用:‎ 纸张、棉花脱脂后能够吸水的原因在于其内部有许多细小的孔道,起到毛细管作用。‎ 田间农作物的重要管理措施是锄地松土,防止土地板结,其目的是破坏土壤里的毛细管,使地下水分不会快速引上而蒸发掉。‎ ‎5、液晶 请学生阅读课本,归纳液晶的基本知识。‎ ‎(1)概念:像液体一样具有流动性,而其化学性质与某些晶体相似,具有各项异性的物质叫液晶 ‎(2)性质:特殊的物质,既具有液体的流动性,某些晶体那样具有光学各向异性。‎ ‎(3)液晶态物质:有些物质在特定的温度范围内具有液晶态;另一些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定的浓度范围具有液晶态。不是所有物质都具有液晶态。通常棒状分子、碟状分子和平板分子的物质容易具有液晶态。天然存在的液晶并不多,多数液晶是人工合成的,目前已达5000多种。‎ ‎(4)液晶的应用:‎ 显示器方面 科研:利用液晶和生物组织在特点上的相似性。‎ ‎(三)课堂总结 ‎ 请学生总结本节课的内容。‎ ‎(四)课后作业 ‎ 阅读课本,完成课后P41、P42“问题与练习”。‎ 4‎

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