液體【教學目標】一、知識與技能1．理解液體表面張力的概念。了解表面張力產(chǎn)生的原因。2．能夠解釋日常生活中表面張力現(xiàn)象。3．了解浸潤和不浸潤的原因和應用。4．了解毛細現(xiàn)象的原因和應用。5．了解液晶性質(zhì)及應用。二、過程與方法1．經(jīng)歷液體表面性質(zhì)的探究，體會科學探究的方法。2．通過類比法，感知物理化抽象為具體的魅力。三、情感、態(tài)度與價值觀1．領略科學奧妙，激發(fā)學習興趣和對科學的求知欲。2．增強學生透過現(xiàn)象認識本質(zhì)的科學意識?！窘虒W重點】1．理解液體表面張力的概念。2．會應用液體表面張力解釋相關現(xiàn)象。【教學難點】液體表面張力產(chǎn)生的原因。【教學過程】一、復習提問、新課導入上節(jié)課我們學習了固體，知道了固體分成晶體和非晶體兩類，并且了解了某些晶體沿不同方向?qū)岷蛯щ娦阅懿煌蜓夭煌较虻墓鈱W性質(zhì)不同，這類現(xiàn)象叫各向異性。今天我們來繼續(xù)學習物質(zhì)的另一種狀態(tài)——液體。發(fā)問設疑：同學們能想到它和固體有什么樣的區(qū)別。二、新課教學設置疑問：液體有流動性，會自發(fā)的從高處向低處流，我現(xiàn)在塑料薄膜上扎小孔，把一杯水扣在其上，水會從塑料薄膜上扎小孔上流下來嗎？教師實驗為什么水不會從塑料薄膜上的小孔中流下，我們帶著這個疑問來學習本節(jié)課的內(nèi)容， 我們先看四張圖片。（PPT展示圖片）學生觀察、思考：為什么水珠、水銀滴總是能夠呈現(xiàn)出一個固定的形狀？水黽停在水面上，水面能夠發(fā)生形變？學生討論：將水珠與裝有水的氣球相類比啟發(fā)思考：引出本節(jié)課研究的對象——液體的表面好像水氣球似的有層膜。（一）液體的表面張力學生得到猜想——液體表面具有收縮性質(zhì)的力1．學生分組實驗：真在感受液體的表面張力。①把一根棉線拴在鐵絲上（棉線不要拉緊），鐵絲環(huán)在肥皂水里浸過后，環(huán)上出現(xiàn)肥皂水的薄膜，用熱針刺破鐵絲環(huán)上、棉線兩側(cè)肥皂水薄膜的任意一部分，造成棉線被另一側(cè)薄膜拉成弧形，棉線被拉緊。②把一個棉線圈拴在鐵絲環(huán)上，讓環(huán)上布滿肥皂水的薄膜。如果用熱針刺破棉線圈內(nèi)的那部分薄膜，外邊的薄膜會把棉線拉緊呈圓形。以上實驗說明液體表面好像緊張的橡皮膜一樣，具有收縮的趨勢。2．液體表面具有收縮趨勢的微觀解釋液體與氣體接觸的表面形成一薄層，叫表面層。由于表面層上方是氣體，所以表面層內(nèi)的液體分子受到周圍分子作用力小于液體內(nèi)部分子，表面層里的分子要比液體內(nèi)部分子稀疏一些，這樣表面層分子間引力比液體內(nèi)部更大一些。在液體內(nèi)部分子間引力和斥力處于平衡狀態(tài)，而表面層內(nèi)由于分子引力較大，因此表面層有收縮的趨勢。3．表面張力和表面張力系數(shù)液體表面各個部分之間的相互吸引力，叫表面張力。如同一根彈簧被拉伸后，其中的一圈與另一圈之間有收縮作用一樣。說明表面張力的方向垂直液面分界線，又與液面相切。表面張力系數(shù)是液體表面上單位長度分界線上的表面張力。同一種液體溫度升高，表面張力系數(shù)減小。不同液體表面張力系數(shù)不同，如水銀的表面張力系數(shù)較大，而水又比酒精的表面張力系數(shù)大。4．液面的受力分析：在液體表面畫這樣一條線，線兩側(cè)的液體之間的作用是引力，這就是液體的表面張力。它的方向垂直于所畫的直線。正是由于液面分子間這種相互吸引，才使得液面存在這樣的引力，使液面收縮。 活動：解釋日常生活中的表面張力現(xiàn)象（1）葉面上的露珠為什么是扁球體，不是球體？學生回答：重力的影響提問：如果重力比較小是不是就是球體了學生分組實驗：同學體驗兒時的美好時光——吹泡泡提問：為什么吹出來的泡泡總是球形的？而不是其他形狀？得出因為表面張力使得液體表面趨于最小，在數(shù)學上，具有相同體積的物體，球形的表面積最小。（2）太空授課播放一段我國宇航員王亞平在天宮一號上進行太空授課的視頻，引導學生自主解釋太空中的表面張力現(xiàn)象。展示神舟十號中太空水膜與太空水球，使學生深刻感受表面張力的作用效果。提問：讓學生解釋課前實驗，為什么，水不會從塑料膜的小孔中流下來？教師總結(jié)，和我們雨天打傘，雨滴不會從傘面上線的間隙中流下原理是一樣的。（二）浸潤和不浸潤設置疑問：我們剛才看到的是液體表面層具有表面張力，這個表面層是液體和空氣之間的夾層所具有的特點，那液體和固體接觸接觸面之間有什么樣的特點呢？設置疑問：我們回想在化學課上用量桶裝液體時，應該如何讀取數(shù)據(jù)？液面又有什么樣的特點呢？設置疑問：是不是所有的液體和玻璃量筒之間的液面都向上彎曲？1．演示實驗：用實物投影幻燈來觀察浸潤和不浸潤現(xiàn)象。兩塊方形潔凈的玻璃片上各滴一滴水和一滴水銀，觀察兩種液滴在玻璃片上的狀態(tài)。再用潔凈的玻璃片分別浸入盛有水和水銀的燒杯內(nèi)，玻璃片從水中取出時其上附著一層水，而玻璃片從水銀中取出時玻璃片上不附著水銀。2．說明浸潤和不浸潤的定義 液體與固體接觸時，液體與固體的接觸面擴大而相互附著的現(xiàn)象叫做浸潤。如果接觸面趨于縮小而不附著，則叫做不浸潤。3．演示實驗：用實物投影幻燈來觀察燒杯內(nèi)水面和另一燒杯內(nèi)水銀面。由于液體對固體有浸潤或不浸潤，造成液面在器壁附近上升或下降，液面彎曲，形成凹形或凸形的彎月面。4．浸潤和不浸潤的微觀解釋液體與固體接觸處形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當強，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體表面有擴展的趨勢，形成浸潤。與學生討論課本中習題里講到的縫衣針放在水面上不沉沒、布雨傘不漏雨水等現(xiàn)象。5．毛細現(xiàn)象（1）演示實驗：用兩側(cè)直徑大小不等的U形玻璃管，放入水銀后，細管內(nèi)水銀面低于粗管水銀面。（2）毛細現(xiàn)象的定義：浸潤液體在細管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里下降的現(xiàn)象，叫做毛細現(xiàn)象。（3）毛細現(xiàn)象的解釋：解釋浸潤液體在毛細管里上升的現(xiàn)象。浸潤液體與毛細管內(nèi)壁接觸的附著層有擴展的趨勢，造成液體與空氣接觸面彎曲，呈凹形彎曲，液面與管壁接觸的附近的表面張力是沿液面切線方向向上的。表面張力有使液面收縮趨勢，造成管內(nèi)液柱上升。直到表面張力向上的拉引作用與管內(nèi)升高的液柱重力平衡，管內(nèi)液體停止上升，液柱穩(wěn)定在一定的高度，如圖所示。細管越細，即管截面積小，那么液柱上升高度就越大?？捎孟嗨频姆治龇椒ǎ忉尣唤櫼后w在毛細管里下降的現(xiàn)象。 （4）舉例說明毛細現(xiàn)象的應用：紙張、棉花脫脂后能夠吸水的原因在于其內(nèi)部有許多細小的孔道，起到毛細管作用。田間農(nóng)作物的重要管理措施是鋤地松土，防止土地板結(jié)，其目的是破壞土壤里的毛細管，使地下水分不會快速引上而蒸發(fā)掉。（三）液晶讓學生以小組為單位自學液晶，弄清楚什么是液晶？液晶的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和目前的主要應用。請同學上前來代表小組講解。教師補充講解液晶的微觀結(jié)構(gòu)和一些特點。1．液晶態(tài)：物質(zhì)既有液體的流動性，又具有晶體的分子排列整齊，各向異性的狀態(tài)，叫做物質(zhì)的液晶態(tài)。2．液晶的特點：液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體。3．液晶的光學性質(zhì)對外界條件的變化反應敏捷：液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件的微小變動都會引起液晶分子排列的變化，因而改變液晶的某些性質(zhì)，例如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等。都可以改變液晶的光學性質(zhì)。4．液晶的外形特征：液晶物質(zhì)都具有較大的分子，分子形狀通常是棒狀分子、碟狀分子、平板狀分子。5．液晶的一般用途液晶的特性決定了它的用途，它在顯示技術、電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學等多方面都有廣泛的應用?！揪毩曥柟獭?．下列說法正確的是（）A．表面張力就是分子力B．水面托起縫衣針表明表面張力與縫衣針的重力相平衡C．表面張力的大小跟液面上分界線的長短有關D．液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢答案：CD2．下列有關表面張力的說法中，正確的是（）A．表面張力的作用是使液體表面伸張B．表面張力的作用是使液體表面收縮 C．有些小昆蟲能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故D．用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故答案：BCD3．關于浸潤與不浸潤現(xiàn)象，下面的幾種說法中正確的是（）A．水是浸潤液體B．水銀是不浸潤液體C．同一種液體對不同的固體，可能是浸潤的，也可能是不浸潤的D．只有浸潤液體在細管中才會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象答案：C4．把極細的玻璃管分別插入水中與水銀中，如圖所示，正確表示毛細現(xiàn)象的是（）答案：AC5．若液體對某種固體是浸潤的，當液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細管中時，則（）A．附著層分子密度大于液體內(nèi)部分子的密度B．附著層分子的作用力表現(xiàn)為引力C．管中的液體一定是凹彎月面的D．液體跟固體接觸的面積有擴大的趨勢答案：ACD6．關于液晶，下列說法正確的是（）A．液晶是一種晶體B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性C．液晶的光學性質(zhì)隨溫度的變化而變化D．液晶的光學性質(zhì)隨光照的變化而變化答案：CD7．關于液晶的下列說法中正確的是（）A．液晶是液體和晶體的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比較整齊C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶答案：B