液體
教學(xué)目標(biāo)
1、知道的宏觀性質(zhì)(具有一定的體積,不易壓縮,有流動(dòng)性),從而了解的微觀結(jié)構(gòu):的微觀粒子也在平衡位置附近做微小的振動(dòng),但分子沒有固定不變的平衡位置.
2、能用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)初步說明表面張力現(xiàn)象.了解表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用,并能解釋一些簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象.
教學(xué)建議
1、表面張力產(chǎn)生的原因,主要是從分析表面層的分子分布比內(nèi)部稀疏得出的.表面分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,在表面各部分間產(chǎn)生了相互吸引的力,即為表面張力.
2、對(duì)表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用,學(xué)生只要能從表面張力要使液面收縮到最小來解釋有關(guān)現(xiàn)象就可以
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、課堂引入
分子在不停的做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),分子之間的的相互作用力使得分子聚集在一起,而分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)又使它們分散開來,我們看到自然界中物質(zhì)的三種狀態(tài):液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài),便是由于分子的這兩種作用而產(chǎn)生的三種不同的聚集狀態(tài)。為了更好的研究微觀分子的排布對(duì)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響,我們分別研究物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)——固體、和氣體;前面,我們已經(jīng)研究了固體,今天,我們來研究。
板書:第三節(jié)
二、新課講解
1、對(duì)比液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)研究的性質(zhì)
問題:對(duì)比氣體、固體,討論與這兩種物態(tài)的宏觀性質(zhì)具有哪些相似的特性?
教師給一提示:宏觀性質(zhì)有形狀、顏色、硬度、延展性等等。
教師總結(jié):
(1)、和氣體沒有一定的形狀,是流動(dòng)的。
(2)、和固體具有一定的體積;而氣體的體積可以變化千萬倍;
(3)、和固體都很難被壓縮;而氣體可以很容易的被壓縮;
教師講解:通過上面的研究,我們發(fā)現(xiàn),的性質(zhì)介于氣體和固體之間,它與固體一樣具有一定的體積,不易壓縮,同時(shí),又像氣體一樣沒有固定的形狀,具有流動(dòng)性。這些性質(zhì)是由它的微觀結(jié)構(gòu)決定的。下面,我們來對(duì)比一下分子的這三種聚集形式。
2、的微觀結(jié)構(gòu)
(教師在講解時(shí),可以通過視頻演示來表現(xiàn)分子的三種聚集形式;可以參考媒體資料)
如果我們假設(shè),固態(tài)時(shí)物質(zhì)體積為1,液化后的體積大約為10,汽化后的體積則為 。
板書:固態(tài)(體積1)→液態(tài)(體積大約10)→氣態(tài)(體積 )
通過上面的對(duì)比,我們可以看出,分子的排布更接近固態(tài),在宏觀性質(zhì)上表現(xiàn)出類似于固態(tài)的不可壓縮性和體積不變性。
跟固體一樣,分子間的排列也很緊密,分子間的作用力也比較強(qiáng),在這種分子力的作用下,分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(guī)則的排列,這種區(qū)域是不穩(wěn)定的:邊界、大小隨時(shí)改變,就是由這種不穩(wěn)定的小區(qū)域構(gòu)成,而這些小區(qū)域又雜亂無章的排布著,使得表現(xiàn)出各向同性。非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟非常類似,可以看作是粘滯性極大的,所以嚴(yán)格說來,只有晶體才能叫做真正的固體。
教師出示表格對(duì)比:
固體 | 氣體 | ||
體積對(duì)比 | 1 | 10 |
|
單個(gè)分子表現(xiàn) | 在固定的平衡位置附近做微小的振動(dòng) | 在非固定的平衡位置附近做振動(dòng) | 沒有平衡位置 |
局部(小區(qū)域)表現(xiàn) | 分子規(guī)則的排列 | 形成暫時(shí)的分子規(guī)則排布 | 無規(guī)則 |
宏觀性質(zhì) | 各向異性 | 各向同性 | 各向同性 |
教師講解:由于分子排布這種特點(diǎn),使得具有一些特有的物理性質(zhì)。
3、的表面張力
教師出示媒體課件(表面張力的系列圖片展示)
自然界的水、流動(dòng)的水銀,熾熱的鐵水等等都是物質(zhì)的液態(tài)形式。在觀察這些液態(tài)景觀時(shí),我們會(huì)注意到:荷葉上的小水滴和草上的露珠會(huì)呈球形,一滴汞能成為球形在玻璃板上滾動(dòng),這些現(xiàn)象的產(chǎn)生是什么原因呢?
這些現(xiàn)象都與表面的性質(zhì)有關(guān)。跟氣體接觸的液面薄層叫做表面層。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究表面層的性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)1: 將一個(gè)拴有松弛棉線的鐵絲環(huán)浸入肥皂水中再拿出來,使環(huán)上布滿肥皂液膜,用燒熱的針刺破棉線一側(cè)的肥皂液膜。觀察另一側(cè)肥皂液膜的變化情況和棉線的形狀。
學(xué)生觀察并得出結(jié)論:環(huán)內(nèi)棉線另一側(cè)的肥皂液膜收縮,棉線變成張緊的弧形。
教師展示課件:表面張力實(shí)驗(yàn)的演示以及原理說明
實(shí)驗(yàn)表明,的表面層好像是繃緊的橡皮膜一樣,具有收縮的趨勢(shì)。
教師分析:
表面層里的分子要比內(nèi)部稀疏一些(出示圖片或者視頻),在內(nèi)部,分子間既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的數(shù)量級(jí)相同,在通常的情況下可以認(rèn)為它們之間的大小是相等的,而在表面層內(nèi),由于分子間距比較大,分子之間的作用力表現(xiàn)為引力,(如圖所示)我們可以假想一個(gè)分界線 ,將表面分割成A、B兩部分,由于表面分子之間的引力作用,A部分對(duì)B部分具有引力作用,使得 向A部分收縮,同樣,B部分對(duì)A部分具有引力作用,使得 向B部分收縮,我們將液面各部分之間的相互吸引的力稱作為表面張力,在表面張力的作用下表面形成一個(gè)“彈性薄膜”。
表面張力的作用使得表面具有收縮的趨勢(shì),在體積相等的各種形狀的物體中,球形物體的表面積是最小的,所以露珠、水銀、失重狀態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。
問題:請(qǐng)學(xué)生們分析下面這些現(xiàn)象,并解釋產(chǎn)生的原因?
(1)雨傘的傘面有細(xì)小的孔,為什么水不會(huì)從孔里漏下去?(因?yàn)樗畬⒓喚浸濕后,在紗線孔隙中形成水膜,水膜的表面張力使得雨水不致漏下.)
(2)將分幣輕輕地放在一碗水的水面上,為什么分幣會(huì)浮在水面上不沉下去?
這是由于表面張力使得表面形成一個(gè)張緊的薄膜,當(dāng)分幣放置上后,使得表面發(fā)生形變,產(chǎn)生彈力,這樣受力平衡,所以分幣會(huì)浮在水面上不沉下去。
三、典型例題解析(參考典型例題)
四、小結(jié)
五、分析課后習(xí)題