◆尹延生
(大慶實驗中學)
《液體》是《普通高中物理課程標準》選修模塊選修3-3中二級主題“固體、液體與氣體”的內容,其基本內容要求是:“通過實驗,觀察液體的表面張力現象,解釋表面張力產生的原因,交流討論日常生活中表面張力現象的實例。”
1.教材
教材選自《物理》人民教育出版社2012版選修3-3模塊第九章第二節(jié)的內容。教材主要是由“微觀結構、表面張力、浸潤與不浸潤、毛細現象、液晶”五個問題組成。
2.地位、作用和價值
液體知識點是在固體、氣體之后安排的教學內容,是利用微觀結構解釋宏觀現象的鞏固和延伸。
學生將通過具體內容的探究學習,進而更好的利用微觀解構解釋物體的宏觀現象。
本節(jié)課通過有趣的實驗和生活現象進行探究,從物理來源生活的角度,培養(yǎng)了學生探究知識的能力和邏輯思維能力,同時提高他們的綜合素質。
學生是高二平行班學生,已經初步掌握了分子動理論、氣體、固體的相關知識。
平行班學生,自主學習性較差,接受知識較慢,對已有知識掌握不牢邏輯思維不強;但有一定的動手和分析能力。
學生對液體的宏觀現象有一定的了解、但不能利用微觀結構進行解釋。
三、教案
1.問題引導:液體對比于氣體和固體分子結構有什么不同?宏觀表現有什么差別?
2.學生閱讀,利用白板進行知識概括:
(1)液體的分子間距比氣體的小,很難被壓縮,具有一定的體積。
(2)液體的分子力比固體的小,具有流動性,擴散速度更快。
1.趣味實驗,引入表面張力
通過演示實驗,使學生對實驗現象產生質疑,并引導觀察生活中(葉面上的露珠、水黽停在水面)的表面張力現象。
學生實驗:利用注射器向一元硬幣滴水,記錄所滴水滴數量和水滴形態(tài)。利用智能演示,實時傳輸學生實驗畫面。學生觀察實驗現象。
問題引導:通過生活現象和實驗現象,你能夠猜想液體表面有什么樣的特性嗎?
(展示內容:1.水珠;2.水黽;)
期望回答:液體表面具有收縮的趨勢。
實驗驗證:演示實驗三:棉線與肥皂膜實驗。
猜想:學生小組討論,猜想棉線在一側肥皂膜破裂后的運動情況;并利用白板的畫圖功能,將猜想的結果畫在白板上。
實驗結論:液體表面具有收縮到最小的趨勢。
提出問題:液體為什么會有這種收縮的趨勢?
引導學生觀察Flash《液體表面的微觀結構》,分析液體的微觀結構,并利用白板的涂寫功能劃分液體表面的結構。
液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層。液體表面各部分間相互吸引的力,叫做表面張力。
2.表面張力的方向
液體表面張力具有使液體表面層收縮的趨勢,在液體表面層假設一條直線,那么表面張力將垂直于該直線。
1.引導學生觀察生活現象
水和水銀在玻璃管內的形態(tài)。
2.提出浸潤與不浸潤的概念
(1)浸潤:固體和液體接觸時,它們的接觸面趨于擴大且相互附著的現象叫做浸潤。(2)不浸潤:固體和液體接觸時,它們的接觸面趨于縮小且相互不能附著的現象叫做不浸潤。
3.播放flash《固體與液體接觸的附著層》解釋浸潤不浸潤現象的微觀結構
(1)附著層:跟固體接觸的液體薄層,其特點是:附著層中的分子同時受到固體分子和液體內部分子的吸引;
(2)利用flash播放,講解浸潤與不浸潤的原因。
(3)觀察液滴在普通紙上和納米紙上的狀態(tài)。得出相應結論
4.分享圖片
1.提出問題,觀察實驗,認識毛細現象
浸潤的液體會在管內形成凹月面,如果管的直徑比較小,在這種細管內的液體會有什么現象?
觀察實驗現象:
演示實驗:紅色液體在細管內上升的現象
視頻分享:水銀在細管內下降的現象
1.利用白板的圖畫功能,學生畫出所觀察到的實驗現象,小組討論,得出毛細現象的概念和毛細現象的特點。
概念:浸潤液體在細管里上升和不浸潤液體在細管里下降的現象,叫做毛細現象。
特點:毛細管內外液面的高度差與毛細管內徑有關,毛細管內徑越小,高度差越大。
2.毛細現象的解釋
3.分享圖片(生活中的毛細現象)
本環(huán)節(jié)的整合點:1.設計了學生利用白板對實驗現象歸納的互動環(huán)節(jié),更好的還原實驗,讓學生自主完成對實驗現象的歸納,分析出毛細現象的概念和特點2.師生互動環(huán)節(jié),分享自然現象中的毛細現象。向同學們展示一組相關的圖片,豐富了教材的內容。
1.液體知識結構網絡圖
2.液體的宏觀現象由微觀結構所決定
3.會利用表面張力和浸潤與不浸潤解釋毛細現象
本環(huán)節(jié)的整合點:師生互動,總結本節(jié)課的內容,最后以流程圖展示給學生,使知識小結一目了然。
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