2.5 液体 教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.5《液体》教学设计 〖教材分析〗 教科书重视引导学生利用所学知识解释身边现象。在讲授液体表面张力时，课本从实验入手，引导学生观察实验现象，深入思考。为了说明液体表面具有收缩趋势，课本还提出表面层概念。让学生初步理解表面层加深对表面张力现象的理解。在讲授浸润、毛细现象时，也从实验入手，引导学生认识现象，最后介绍生活中常见的毛细现象，讲知识与生活联系起来。液晶是现代社会广泛采用的一种材料，液晶电视早已经取代了老式电视，这与我们的生活密切相关。教科书在固体、液体后对液晶做了简单的介绍，但在“科学漫步”中，针对液晶显像技术做了初步的介绍。使学生能对日常生活中的液晶有一定了解，同时也为有兴趣的同学打开了一扇窗户，鼓励他们了解其他显像技术。〖核心素养目标〗 1.（物理观念）知道液体表面张力，了解表面张力形成原因。 2.（物理观念）了解浸润和不浸润现象，知道毛细现象形成的原因。 3.（物理观念）了解液晶的主要性质，知道液晶在显示技术中的应用。 4.（科学探究）通过实验，认识液体的性质。 5.（科学态度与责任）通过观察生活现象和实验，坚持实事求是，并学会与他人合作。 〖教学重难点〗 教学重点：液体的表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象。 教学难点：表面张力形成的原因、毛细现象形成的原因、解释相关现象。 〖教学准备〗多媒体课件、水杯若干、针、肥皂水、带棉线的铁丝环、打火机、硬币、牙签。 〖教学过程〗 一．通过沾水的牙签可以直立在桌面上，激发学生学习兴趣 二、新课教学 （一）液体的表面张力挑战硬币飘在水面上，利用改良的曲别针把硬币放入水中。观察硬币飘在水面，水面前后变化情况，并试着分析原因。 课本实验 实验一：在铁环上栓一个棉线，进入肥皂水中再拿出来铁环上就会附上一层肥皂水薄膜。要注意此时的棉线是松弛的，接着等用针刺破棉线上面的薄膜。（动图展示实验过程） 现象：细棉线被拉直了。结论：液体表面有收缩的趋势。 实验二： 把一个棉线图系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的。用烧热的针刺破棉图里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。（动图展示实验过程） 现象：是棉线圈被拉紧了。 结论：液体表面有收缩的趋势。 问题：为什么液面有收缩的趋势？展示液体表面微观示意图。介绍表面分层结构。液体表面上的分子由于和空气相接触，分子间距离明显大于液体内部的分子。 展示分子力曲线图。当分子间距离小于平衡位置的距离，分子间表现出斥力，反之表现出引力。回到液体表面，表面层的分子间距恰好略大于平衡位置的距离，分子间表现为引力，它存在于液体表面的各个方向，使液体表面绷紧，看起来近似球形。 即作用效果：使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。如果在液体表面任意画一条线 MN，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面紧。于是咱们把这个力称做液体的表面张力。 表面张力：液面各部分间的相互吸引力。液体表面张力的作用点：在液面断裂处或边缘。方向:与液面相切，与分界面垂直。 思考与讨论还记得《普通高中教科书物理必修第一册》中展示的"太空授课"画面吗?在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗?分析：因为在体积相同的情况下，球形的表面积最小。质量小则重力小，其形状越接近球形，因为重力的作用会使液滴变得有点扁平。过渡问题：液体的表面张力，它是液体表面与空气相接触时产生的现象。但如果换成液体表面与固体接触，又会有啥现象呢？ （二）浸润和不浸润 演示实验分别向一块洁净的璃板上和一块涂的玻璃上滴一滴水，慢慢抬起成璃板的一端使它们倾斜。你看到了什么现象? 分析：在洁净的玻璃片上滴一滴水，这滴水会逐渐散开，附着在玻璃片上，变成一个薄层。但如果换成石蜡，水就不会附着在石蜡片上，而是滚来滚去。 ①浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体表面。以上玻璃的这种现象叫做浸润。对玻璃来说，水就是浸润液体，所以咱可以说水能浸润玻璃。 ②不浸润：一种液体不会润湿某种固体也不会附着在固体表面。石蜡和水的这种现象呢就叫做不浸润，所以说水不浸润石蜡。 ③浸润和不浸润是一组相对的概念 对于同种液体也不是啥固体都能浸润，一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关。比如水可以浸润玻璃，但不浸润石蜡。再比如水银不浸润玻璃，但能浸润玻璃。一般来说，化学性质相近的液体和固体之间可以浸润。而性质相差较大的就不浸润。 ④浸润和不浸润的区别 玻璃试管中的水就会进润湿管壁是附近的水面向上延伸，那么液体表面整体看起来是像下凹的。玻璃试管中的水银，它不浸润试管壁附近的液体叫向下缩，所以液体表面整体看起来是凸起的。 实验:感受毛细现象先让学生做实验感受生活中的毛细现象，并提出问题引发学生思考:为什么水会被吸到空杯子中，水受了