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§9.2液 體 教材分析與整合： 教科書從分子動理論出發(fā)，分析構成氣體、固體、液體的分子間相互作用力的差異，引出液體微觀結構的特點。隨后圍繞液體表面張力、浸潤和不浸潤、毛細現(xiàn)象三個問題展開討論。在討論這三個問題時教科書從生活現(xiàn)象，實驗演示切入，再從分子動理論的角度研究液體表面張力產(chǎn)生的原因，從而提到浸潤與不浸潤以及毛細現(xiàn)象，這都符合學生的認識特點。本節(jié)課教科書中也涉及到了液晶的相關知識，這部分內容安排在第2課時中講授。 【教學目標】 知識與技能： （1）知道液體具有一定的體積，不易被壓縮，沒有固定形狀，具有流動性，掌握液體的微觀結構。 （2）知道液體表面有收縮的趨勢，會分析表面層分子的微觀結構，理解液體表面張力，會對相關現(xiàn)象做出解釋。 （3）知道浸潤和不浸潤現(xiàn)象，會從分子微觀結構對浸潤與不浸潤想象進行解釋。 （4）知道什么是毛細現(xiàn)象，會進行原因分析。 過程與方法： 通過演示實驗和學生實驗，讓學生對液體的相關特殊現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，培養(yǎng)學生分析問題的方法——從現(xiàn)象到本質，由潛入深用分子的微觀結構來分析物質的宏觀特性和主動、積極的科學探究能力。 情感態(tài)度與價值觀： 讓學生猛然發(fā)覺看似簡單的液體竟會蘊含如此多的相關想象，激發(fā)了學生學習物理的興趣和積極性，讓學生體會到分子動理論不但能在微觀意義上研究氣體、固體，而且能研究液體。 【教學重點】 液體的表面張力、浸潤與不浸潤、毛細現(xiàn)象。 【教學難點】 對浸潤與不浸潤的微觀解釋。 【實驗器材】表面張力演示器、肥皂水、兒童吹泡泡液 一分錢硬幣、培養(yǎng)皿 毛細現(xiàn)象演示 脫脂棉與普通棉花 【新課引入】 復習分子動理論：【學生匯報整理的結果】 1、 分子動理論：（1）物質是由大量分子構成的 （2）分子做永不停息的無規(guī)則熱運動 （3）分子間有相互作用力 2、分子間的相互作用力與分子間距離的關系：（畫出分子力與分子間距的關系圖） 3、固體的微觀結構：分子間距較小ro，分子在某一平衡位置附近做往復振動。 4、固體的宏觀性質：具有固定的外形，不易被壓縮，擴散速度慢。 5、液體的宏觀性質：沒有固定的外形，不易被壓縮，具有一定的流動性，擴散速度快。 6、氣體的宏觀性質：沒有固定形狀，能充滿整個容器，易被壓縮，擴散速度快。 問題一：從固、液、氣三態(tài)的宏觀性質來看，液體的微觀結構與那態(tài)更接近一些呢？ 問題二：液體微觀結構應該是怎樣的呢？ 液體與固體相比較，它在宏觀上突出的特性是沒有一定形狀，具有流動性。但它具有一定的體積，而且不易壓縮，這方面特點比較接近固體。從微觀上看，液體內部分子也是密集在一起的，分子間距較小，分子間相互作用力較大。液體分子運動主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動，但液體分子沒有固定的平衡位置，它們在某一平衡位置附近振動一小段時間后，又轉到另一個平衡位置去振動,所以液體分子沒有長期固定的平衡位置，不斷移動，造成液體具有流動性。這個特點與非晶體非常相似,所以嚴格來說只有晶體才是真正的固體。 新課講授： 一、液體的表面張力 回憶童年：學生吹泡泡 展示圖片：自然界的水、流動的水銀 問 題：為什么這些液體成球狀？ 【學生回答到液體表面有收縮的趨勢即可】 探究實驗：將一個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，用針刺破棉線一側的肥皂液膜。觀察另一側肥皂液膜的變化情況和棉線的形狀。 【學生的實驗結果與之前的猜測一樣】 教師總結： 從實驗中我們看到液體表面各個部分之間存在相互吸引力，也就是說我們可以假想一個分界線 ，將液體表面分割成A、B兩部分，由于表面分子之間的引力作用，A部分對B部分具有引力作用，使得 向A部分收縮，同樣，B部分對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液體表面形成一個“彈性薄膜”。 問 題：液體的表面張力是液體表面各部分間的相互吸引力，在什么情況下分子間的作用力表現(xiàn)為引力？ 我們來看看液體分子的實際情況： 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，所以表面層內的液體分子受到周圍分子作用力小于液體內部分子，表面層里的分子要比液體內部分子稀疏一些，這樣表面層分子間引力比液體內部更大一些。在液體內部分子間引力和斥力處于平衡狀態(tài)，而表面層內由于分子引力較大，因此表面層有收縮的趨勢。 【學生活動】：生活中有許多現(xiàn)象與液體的表面張力有關，你能列舉幾個嗎？ 請學生們分析下面這些現(xiàn)象，并解釋產(chǎn)生的原因？ （1）刷牙：擠少許牙膏在牙刷上，蘸些水，刷出一些牙膏白沫，讓白沫落入水中，白沫便會立即向四周散開。（使用投影儀） （2）將分幣輕輕地放在一碗水的水面上，為什么分幣會浮在水面上不沉下去？（這是由于液體表面張力使得液體表面形成一個張緊的薄膜，當分幣放置上后，使得液體表面發(fā)生形變，產(chǎn)生彈力，這樣受力平衡，所以分幣會浮在水面上不沉下去。） 二、浸潤與不浸潤 出示圖片：水銀在玻璃皿中不浸潤；水在玻璃皿中浸潤 總結：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。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。 【學生活動】：閱讀教材：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。 總結：浸潤與不浸潤是與固體和液體都有關系的，所以不是絕對的。 【學生活動】列舉生活中浸潤與不浸潤的應用 【教師提示】：1、脫脂棉與普通棉花的區(qū)別？ 2、醬油瓶是玻璃的還是塑料的？ 三、毛細現(xiàn)象： 實驗一：用實物投影幻燈來觀察幾根內徑粗細不同的細玻璃管插入一淺水（紅色）槽中，管內水面高出水槽里水面，而且越細的管，水面上升得越高。 實驗二：用水銀重復上面內容，細管內水銀面低于粗管水銀面。 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。 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，造成管內液柱上升。直到表面張力向上的拉引作用與管內升高的液柱重力平衡，管內液體停止上升，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。 可用相似的分析方法，解釋不浸潤液體在毛細管里下降的現(xiàn)象。 舉例說明毛細現(xiàn)象的應用： 1、紙張、棉花脫脂后能夠吸水的原因在于其內部有許多細小的孔道，起到毛細管作用。 2、田間農作物的重要管理措施是鋤地松土，防止土地板結，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。 四、液晶 板書設計： §9.2液 體 一、 液體的微觀結構：分子間距較小，分子力較大，分子沒有固定的平衡位置， 宏觀性質：沒有固定性狀、有流動性、不易壓縮、擴散速度快 二、 液體表面張力：液面各部分之間的相互吸引的力稱為表面張力 宏觀表現(xiàn)：表面張力的作用下液體表面形成一個“彈性薄膜”。 三、 浸潤與不浸潤： 四、 毛細現(xiàn)象： 作 業(yè)：教材P41 小 結： 液體的表面張力 液體各部分間的相互吸引力，稱為液體表面張力 微觀解釋：液體表層分子間距較大，分子間作用力表現(xiàn)為引力，在宏觀上體現(xiàn)在表面有收縮的趨勢 浸潤與不浸潤 毛細現(xiàn)象