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观察水的表面张力教学设计 河北师范大学化学学院教学目标:1.知道水有表面张力。 准备的材料有:一元硬币、滴管、纸杯、 玻璃球、水。将一元硬币平放在桌面上,让学生猜测究 竟能撑多少滴水小心的用滴管并记录下滴的数量想不到吧,滴了 44滴。硬币上的水才溢 了出来。一元硬币上可以容纳43滴水。观察硬币上的水,你可以发现,硬币上的 水象个小山包,里面好像有什么力量把水 滴聚集在一起,这就是水的表面张力啦。从水漕里取出一本水,看看这一本水还能 再加东西吗?向里面慢慢放玻璃球,可以 放多少呢?让我们小心地试试看,直到加 到第10个玻璃球,水才溢出去。现在, 玻璃球已经装满半杯了,真不可思议。由此可见,水分子之间的间隙并不是我们 想象那样,密不可分,科学探究:科学知识:1.认识水的表面存在着一股收缩的力表面张力,表面张力可以改变。2. 了解生活中水的 表面张力现象。情感态度、价值 观:1. 培养学生细致观察、大胆预测、 认真实验科学的习惯。2. 体验大自然 的奥秘,进一步热爱科学探究活动。 教学 准备:1.收集水的表面张力材料。2. 分组材料:玻璃杯两个、玻璃 球、硬币、大头针、小块滤纸、滴管、洗 洁精。教学过程:一、激趣导入1谈话: 看到我们桌上的研究材料,聪明的同学一 定能猜到我们今天的研究内容和水有关。 说到水,相信同学们一定不陌生,那么你 们知道水的哪些特点呢?还知道水有什么 特点吗?(大家的科学知识真不少!)今 天的我们还要继续来研究水的一个新的特 点。如果不借助船、木筏等工具,你们能 在水面上悠闲自在的散步吗?对,肯定不 行,只有在一些武侠片中,我们才能看到 一些轻功高手在水面上疾驰如飞,不过这 都是虚构的。但是在自然界中却有一些动 物能在水面上悠闲自在的散步,你们见过 吗?想不想来看一下? 2.(出示:水黾等 的图片。)水黾的本领大吧!看来它可是真 正的轻功高手了。水黾怎么可以在水面上 而不沉下去呢?想不想揭开其中的奥 秘?。二、认识水的表面张力现象1讲 述:我们首先借助大头钉来研究。把大头 钉丢在水里,会怎样?(演示直接在杯中 丢大头钉)讲述:真的沉下去了,很多金 属做的物体丢在水里往往都会沉下去。但 是及金老师却可以使金属做的大头钉待在 水面上而不沉下去,你们相信吗? 2.(出 示:事先准备的钉漂在水面的杯子,并投 影展示)一样的大头钉怎么能待在水面上 而不沉下去的?你们想知道老师是怎么使 大头钉待在水面上的吗?你们很想知道吧! 可我现在不告诉你们!先请大家猜猜老师 可能用了什么巧妙的方法?(我没有在水 里加盐)给大家一点提示:注意观察这个 杯子的底部有什么?(有纸)对,可以告诉 大家的是老师确实是借助了这张后来沉到 底部的小纸片才使大头钉待在了水面上的。 那怎么做才能成功呢? 3讨论:小组同学 可以讨论一下方法,但不要先试。(学生 讨论)汇报:说说你们的想法。(请学生 上台边讲边试,并引导得出正确的方法。 注意让学生讲出具体操作的办法,如:放 纸片和钉子的时候要注意什么?)4大家 现在特别想也来试一试吧!注意:老师为 大家准备好几个钉子及纸片,只要做成功 一个,其余的就不要再放入水面了,我是 怕大家一开始失败才准备得多一点的。下 面就请小组合作试一试。(学生分组实 验)5汇报讨论:哪几组成功了?为什么 将大头钉放在纸片上再一起放入水面就可 以成功地使它不沉下去呢?为什么平时我 们随手把大头钉往水里一丢它就马上沉下 去了呢?大头钉的重量有没有变化?水有 没有变化?那是什么力量使大头钉待在水 面上的呢?有同学知道吗?不知到了吧! 这是一种同学们还不了解的力量。想不想 来了解?请看大屏幕。6.(出示:水的表 面张力概念)讲解:其实“水的表面有一股 收缩、拉紧的力,就是水的表面张力”。(bs:水的表面张力)(bs:收缩、拉 紧)讲解:水表面的这股收缩、拉紧的表 面张力使水的表面形成了一层膜一样的东 西,就像人的皮肤一样。如果我们把大头 钉随手丢在水里,就把这层“皮肤”撕破 了,所以大头钉就沉下去了。而像我们刚 才这样,纸慢慢被浸润后,沉了下去,但 是在纸上面的大头钉却没有将水表面的皮 肤撕开,待在了这层“皮肤”的上面。讨 论:1)所以是什么力量托住了大头钉而使 它沉不下去?(水的表面张力托住了大头 钉)2)对,那么现在你能揭开水黾能在 水面上悠闲自在散步的奥秘了吗?是什么 力量托起了水黾?(让学生说一说)三、 研究水的表面张力的大小1讲述:水表面 的这股收缩、拉紧的张力不仅可以托起像 大头钉、水黾这样比较轻的物体,有时还 可以使水的表面形成一种特殊的形状。让 我们继续观察水的表面张力。在另一个玻 璃碟子里有一个硬币,(演示)如果我们 用滴管往硬币上滴红色的水,大家预测一 下硬币表面能容纳多少滴水?(汇 报)(出示:记录表)待会实验前请各组 现将预测记录在表格中。2提问:实验前 想一想要注意些什么?怎么记录容纳的水 滴数?如果滴到20滴后水溢出来了,那么 只能统计为容纳多少滴水?每滴水应用怎 样的力挤?讲解:另外,还有一个要求: 要画出水溢出之前从侧面观察到的形状。(可以蹲下来从侧面观察硬币上水的形状) 并画记录表上(指着表中的框说,这就代 表是硬币)。小组内的同学要分工合作, 一位同学负责滴水,其他同学分别数数及 观察侧面水的形状。请一组同学在讲台上 来做。3学生实验并记录。4汇报:你们 的实验结果中硬币可以容纳多少滴水?(每组都汇报)一枚小小的硬币居然可以 容纳这么多滴的水!想不到吧!猜表面张力笔表面张力表你 1喜欢那水在溢出来之前是什么形状的?水怎么 能高出来一段形成这样圆弧形呢?是什么 力量使水形成这样的形状的? 自然界里的 水也有类似的形状,我们一起来看一下。( 出 示: 水的表面张力现象图片) 提问 叶子上的水珠为什么不散开来?是什么力 量把它收缩拉紧团成圆球形的? 5.小结: 对,都是因为水的表面张力,才把水收缩 拉紧成圆球形的。神奇吧! 6.讲述:让我 们继续来研究。我把这个碟子里的硬币取 出,放入这个空杯(演示:往杯中装满水) 现在杯中装满水了吗?你们凭什么认为杯 子装满了呢? 7.提问:如果我们往里面放 玻璃球,会怎样?水会溢出来吗? (演示往杯中加玻璃球) 看来还能往里面装玻璃 球,你们预测杯子里面能装多少个玻璃球? 待会实验前记录在表中。 8.提问:实验前 想一想要注意什么?注意: A 一个一个往 杯中加玻璃球,如果有水溢出杯外了,就只 能记录溢出前的玻璃球数。 B 要小心翼翼 不能晃动桌子和杯子。 C 还得侧面观察杯 口水面的形状,并画在记录表中。(讲解 这个就代表杯子,在杯口画水的形 状) (学生分组实验,请一组同学到讲台 实验) 11.汇报讨论:刚才大家实验时很 认真,观察得非常仔细。那么大家的预测 准确吗?最多可以放多少个玻璃球?在放 玻璃球的过程中,大家观察到水面有什么 变化吗?为什么水面鼓起来却而不马上溢 出来?是什么力量拉住了杯口的水? 认识水的表面张力可以改变 1.讲述:通过 研究,我们发现水的表面张力还真不小, 可以使水面鼓得这么高都不溢出来。那如 果我们在刚才漂浮着大头针的杯中加一滴 洗洁精会怎样呢? 2.(分别滴水及洗洁精) 大家观察到了什么? 3.讨论:为什么会这 样?原来是什么力量托住了钉子?现在钉 子下沉了,说明什么?是什么破坏了水的表面张力? 4讲述:原来是洗洁精破坏 了水的表面张力。 五、总结延伸 1.通过今 天的研究,大家有什么收获? 2.提问:我 们现在知道了水有表面张力现象,那么其 它的液体是否有表面张力呢?你们准备怎 么来研究呢?请大家在课后自己研究其它 液体的表面张力。下过雨后,我们可以见到树叶、草上的小 水珠都接近於球形;不小心打碎了体温计 后,里面的水银掉到地上,小水银滴也呈球 形,什么是表面张力呢?原来液体与气体相接 触时,会形成一个表面层,在这个表面层内 存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使 液面自动收缩.表面张力是由液体分子间 很大的内聚力引起的处於液体表面层中 的分子比液体内部稀疏,所以它们受到指向 液体内部的力的作用,使得液体表面层犹如张紧的橡皮膜,有收缩趋势,从而使液体尽 可能地缩小它的表面面积.我们知道,球形 是一定体积下具有最小的表面积的几何形 体.因此,在表面张力的作用下,液滴总是 力图保持球形,这就是我们常见的树叶上的 水滴按近球形的原因水的表面张力现象实验 今天,我在青少年活动中心做试验研究水 的表面张力现象。首先,我们作一角钱的硬币能承受多少滴 水的实验。在一角钱的硬币上用滴管滴水, 水逐步充满了整个硬币的表面。随着水越 滴越多,硬币上的水慢慢鼓起来了,见下 图。当我滴到第58滴水的时候,硬币上的水终 于散开来了。见下图。=3Vi然后,我们作了回形针浮在水面的实验。我们在杯子里盛了 150 毫升水,然后我们小心翼翼的把回形针放在水的表面。这时 候,由于水的表面张力的作用,回形针没 有沉下去,而是飘浮在水面上。见下图。然后,我们往水里滴了几滴洗洁精后,回形针就马上沉下去了。见ki大一些,分的相互现为引力。就象你要把弹簧拉己苗占三而表现具有I收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,血r水&面上一行人巨自如。能无拘无些小卜厂形针就沉下去了。通过实g验我认识到/ Jf id r II r2-!、水的衣面张 然还有氏力现象,原来 耳这么神奇的现匚大自Tl fZi AL象。
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