2.5 液体 教案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理教案聚焦液体的表面张力、浸润与不浸润、毛细现象及液晶等核心知识点。通过天宫一号水球实验视频和学生小组展示生活中的表面张力现象导入，结合分子间作用力旧知，搭建新旧知识联系的学习支架。 教案以实验探究为特色，通过玻璃板滴水、毛细现象观察等演示实验及小组合作自学液晶，培养科学探究与科学思维。例题结合小昆虫浮水、沙滩踩水等生活实例，强化物理观念，助力学生理解微观原理，提升教师教学效率。

第5节　液体 教学分析 · 教学目标 1.知道液体的表面张力,了解表面张力形成的原因。 2.了解浸润和不浸润现象,知道毛细现象及形成的原因。 3.了解液晶的主要性质,知道液晶在显示技术中的应用。 · 教学重难点 重点:利用各种实验,逐步分析并掌握液体表面张力的产生原因及相关现象。 难点:浸润和不浸润现象和毛细现象的微观解释。 · 教学方法 探究法、讲授法、讨论法。 · 课时安排 1课时 · 教学准备 多媒体辅助教学设备,视频,液体表面张力、毛细现象实验器材,学案等。 教学设计 一、情境导入 展示几种液体表面张力的实例: [视频展示]播放天宫一号水球实验视频。 [实验展示]小组展示:生活中的表面张力现象。 [提出问题]肥皂泡、液珠为什么呈球形?硬币、小昆虫为什么能浮在水面上? [学生回答]表面张力现象。 [教师总结]板书呈现课题,配合课件使用,引导学生进入本课的学习过程,明确本课的基本教学目标。 二、新课讲授 (一)液体的表面张力 [提出问题]分子间作用力具有什么特点? [学生回答]当分子间平均距离略大于r0时,分子间引力较大,表现为分子引力;当分子间平均距离略小于r0时,分子间斥力较大,表现为分子斥力。 [教师总结]液体表面有一层跟气体接触的薄层,叫作表面层,其分子比较稀疏,分子间距离r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。设想在液体表面画一条分界线MN,把液体表面分为1、2两部分,MN两侧的液体之间存在着一对与MN　　　　、　　　　、　　　　的作用力。由于MN是任意画的,所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在,力的方向总是跟液面相切,且与分界线垂直。这种力使液体表面　　　　,叫作液体的　　　　。  (二)浸润和不浸润 [演示实验]分别向一块洁净的玻璃板上和一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水,慢慢抬起玻璃板的一端使它们倾斜。 [提出问题]实验中你看到了什么现象? [学生回答]在一块洁净的玻璃板上滴一滴水,这滴水会逐渐散开并附着在玻璃板上;在一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水,这滴水却可以滚来滚去,而不能附着在蜡面上。 [教师讲授]附着层液体分子比液体内部稀疏,附着层内液体分子间距离大于r0,附着层内分子间作用表现为引力,附着层有收缩的趋势,表现为不浸润。附着层液体分子比液体内部分子密集,附着层内液体分子间距离小于r0,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,表现为浸润。 [教师总结]板书呈现课题,配合课件使用,强调一种液体是否浸润某种固体,与这种液体与固体的物理性质都有关系。 [提出问题]你知道为什么海边的沙滩能踩出水吗? [演示实验]演示实验:观察毛细现象 (1)毛细管内液面高度与盘内液面高度有何关系? (2)哪根毛细管内毛细现象明显?与什么因素有关? (3)你还知道哪些毛细现象? (4)为什么沙滩可以踩出水? [学生回答](1)毛细管内液面高度与盘内液面高度无关; (2)毛细管越细,毛细现象越明显; (3)粉笔吸水,树干运输养分,纸张吸水等; (4)脚踩在沙滩上,沙子之间的缝隙变小,毛细现象更明显,沙子下面的水分随毛细管上升。 [教师总结]板书呈现课题,配合课件使用,明确浸润情况下和不浸润情况下毛细现象的特点。 (三)液晶 [学生任务]学生根据教材内容,通过小组合作,自学完成液晶的微观结构和物理特性部分。 [提出问题]液晶具有什么特点? [学生回答](1)具有液体的流动性;(2)具有晶体的光学各向异性;(3)在某个方向上看比较整齐有规则,但从另一个方向看则是杂乱无章的。 [教师总结]板书呈现课题,配合课件使用。 [例题展示] 【例题1】(多选)下列现象中,由于液体的表面张力而引起的是(　　) A.小昆虫能在水面上自由行动而不陷入水中 B.小木块能浮于水面上 C.缝衣针浮在水面上不下沉 D.喷泉喷射到空中形成一个个球形的水珠 例题分析:液体的表面张力有使液体表面收缩的趋势。小昆虫的脚、缝衣针都没有浸入水中,是水的表面张力作用使小昆虫和缝衣针不下沉;小木块能够浮于水面上是因为小木块密度比水小,浸入水中时受到水的浮力等于自身重力,使小木块不下沉;喷泉喷出的水珠由于表面张力的原因,表面呈球形。 例题解答:小昆虫和缝衣针不下沉是因为水的表面张力;小木块不下沉是因为所受到的浮力等于自身重力;喷泉喷出的水珠呈球形也是因为水的表面张力。 答案:ACD 本知识点设计说明:结合生活实例加深学生对液体表面张力的理解。 【例题2】(多选)关于浸润与不浸润现象,下列说法正确的是(　　) A.水是浸润液体,水银是不浸润液体 B.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的 C.液体放在玻璃容器中,如果接触位置向上弯,这是浸润现象 D.附着层内分子之间作用表现为斥力时,附着层有收缩趋势,表现为不浸润 例题分析:一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质有关。附着层液体分子比液体内部分子稀疏,附着层内液体分子间距离大于r0,附着层内分子间作用表现为引力,附着层有收缩的趋势,表现为不浸润。附着层液体分子比液体内部分子密集,附着层内液体分子间距离小于r0,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,表现为浸润。 例题解答:一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质有关,如水能浸润玻璃但不能浸润石蜡;水银能浸润铁、铜、锌而不能浸润玻璃,A错误、B正确;液体放在玻璃容器中,如果接触位置向上弯,是浸润现象,C正确;附着层内分子间作用表现为斥力时,附着层有扩展趋势,表现为浸润,D错误。 答案:BC 本知识点设计说明:结合生活实例加深学生对浸润和不浸润现象的理解。 【例题3】(多选)下列说法正确的是(　　) A.浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象 B.不浸润液体在细管里能上升 C.建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增加毛细现象,使地下水容易上升 D.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,可以减少毛细现象的发生 例题分析:浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象,浸润液体液面在细管中上升,不浸润液体液面在细管中下降,且细管越细毛细现象越明显。 例题解答:浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象,浸润液体液面在细管中上升,不浸润液体液面在细管中下降,A正确、B错误;建筑房屋时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,防止地下的水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以使房屋保持干燥,C错误;土壤里有很多毛细管,地下的水分可以沿着它们上升到地面,如果要保持地下的水分,就要把地表的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管,D正确。 答案:AD 本知识点设计说明:结合生活实例加深学生对毛细现象的理解。 评价反馈 1.关于液体的表面张力,下列说法正确的是(　　) A.液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力 B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为零 C.不论是水还是水银,表面张力都会使表面收缩 D.表面张力的方向与液面垂直 答案:C 2.下列现象中不能说明液体的表面张力或表面张力变化的是(　　) A.小木块悬浮在水面上静止不动 B.针的表面涂油后能够轻轻放在水面上 C.水面上漂浮的几根火柴棒,在加入一点肥皂水后,迅速向四周散开 D.在撒有一层粉笔灰的水面上用烧热的铁丝接触后,粉笔灰向四周散开 答案:A 3.(多选)下列关于浸润与不浸润现象和毛细现象的说法正确的是(　　) A.水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡 B.浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象 C.浸润液体都能发生毛细现象,不浸润液体都不能发生毛细现象 D.浸润液体和不浸润液体在细管中都上升 答案:AB [反馈深化] 题号 1 2 3 考查点 理解表面张力的微观解释 液体表面张力的应用 理解浸润和不浸润、毛细现象的概念和应用 典型共 性错误 基本概念不清,微观解释掌握不够 不能结合实例分析液体的表面张力作用 基本规律不清 教师讲 解要点 建立液体分子模型 结合实例,解释原因 分析浸润和不浸润、毛细现象的原理 课堂小结 [教师小结]总结和板书本节课的重点内容:液体的表面张力、浸润和不浸润、毛细现象、液晶。 布置作业 1.[掌握巩固]完成教材课后习题和学案。 2.[情境融合]想一想生活中还有哪些实例体现了液体的表面张力,还有哪些利用了毛细现象的例子。 教学反思 本节课是分子间相互作用这一知识点在液体中的体现。主要分为三部分:液体的表面张力、浸润和不浸润、液晶。在液体的表面张力部分,让学生先观察水面上的昆虫、硬币、肥皂泡等生活现象,然后观察液体表面收缩的实验现象,再引导学生从分子动理论的观点来剖析液体的微观结构,解释液体表面张力产生的原因。配合例题1,帮助学生强化对液体表面张力的理解。在浸润和不浸润部分,让学生先观察水滴从洁净的玻璃板和涂了蜡的玻璃板上流下的实验,体会浸润和不浸润的现象,再从液体表面层分子间的微观特性来解释浸润和不浸润现象。配合例题2,帮助学生强化对浸润和不浸润现象的原理的理解和现象的解释。在毛细现象部分,先为学生展示毛细现象的实验,观察和总结毛细现象的特点,帮助学生加强对浸润和不浸润两种情况下的毛细现象的理解。配合例题3,强化对毛细现象生活实例的理解。最后,针对液晶部分,可以作为自学部分,以任务驱动、小组合作的形式,由学生自学完成。本节课是分子间作用力这一微观规律在生活现象中的体现,更多的结合了生活中常见、易观察的实例展开和推进教学,个别易操作的实验可以安排学生进行,学生有感性认识,兴趣浓厚,更易开展微观原理解释的教学。每完成一个知识点的教学,配合习题,加强学生对知识点的理解,例题中也涉及到了生活实例,更能和学生的生活经验呼应,激发学生的学习兴趣,更高效率地完成实践和理论的结合。 板书设计 第5节　液体 一、液体的表面张力 二、浸润和不浸润 1.浸润:一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上。 2.不浸润:一种液体不会润湿某种固体,不会附着在这种固体的表面。 毛细现象:毛细管的内径越小,毛细现象越明显。 三、液晶: 具有液体的流动性;具有晶体的光学各向异性。 构建液体分子物质模型,微观本质具象化备课资源 所谓物理模型是参照研究对象的运动过程、结构大小、形状及状态等特点,忽略次要因素,抓住主要因素建立起的一种理想化和高度抽象化的物理过程、概念以及实体。本节中液体的表面张力是重点,解决表面张力产生的微观本质是难点,要想突破这一难点势必要将微观分子间的作用情况具象化,构建液体分子物质模型,可以让学生更加直观地理解液体表面张力形成的本质。 本节授课过程中,探究液体表面张力的微观解释问题时,可以展示“纱网盛水”等小实验,采用画图的形式(如图甲)科学建模,将液体的结构表征出来,并抽象出学生理解的小液滴(或液体分子)受力和液面受力情况。“液面中存在张力”的小实验,将带有吸管的矩形框放入肥皂水中,取一层液膜,戳破吸管左侧的液膜,观察吸管的状态变化;同样重新操作使矩形框带有液膜后戳破右侧液膜,观察吸管状态;改变吸管位置,多次重复实验。对于液面张力的微观本质解释可以利用“物理仿真实验室”等软件进行建模。先模拟一滴立方体形的液体(如图乙),不受外力影响,再根据微观剖析结果设置液体分子受力,并加上重力场和地面环境,模拟液滴的动态变化过程和最终形态(如图丙),引导学生观察表面层分子间距离大于内部分子间距离。 甲 　　 乙 丙 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $