水的表面张力.doc

《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! 
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表面张力笔
表面张力表

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? 四、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。

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.见下图。

液体表面张力是作用于液体表面,使液体表面积缩小的力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
正是由于水的表面张力作用，硬币表面的水才能鼓得那么高，回形针才能飘浮在水面上.当往水里滴了几滴洗洁精后，水的表面张力变小了，所以,回形针就沉下去了。
通过实验我认识到了水的表面张力现象，原来大自然还有这么神奇的现象。