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1、《觀察水的表面張力》教學設計 河北師范大學化學學院 教學目標：1.知道水有表面張力。 準備的材料有：一元硬幣、滴管、紙杯、玻璃球、水。 將一元硬幣平放在桌面上，讓學生猜測究竟能撐多少滴水 小心的用滴管并記錄下滴的數(shù)量 想不到吧，滴了44滴。硬幣上的水才溢了出來。一元硬幣上可以容納43滴水。觀察硬幣上的水，你可以發(fā)現(xiàn)，硬幣上的水象個小山包，里面好像有什么力量把水滴聚集在一起，這就是水的表面張力啦。 從水漕里取出一本水，看看這一本水還能再加東西嗎？向里面慢慢放玻璃球，可以放多少呢？讓我們小心地試試看，直到加到第10個玻璃球，水才溢出去。現(xiàn)在，玻璃球已經(jīng)裝滿半杯了，真不可思議。 由此

2、可見，水分子之間的間隙并不是我們想象那樣，密不可分， 科學探究：科學知識：1.認識水的表面存在著一股收縮的力——表面張力，表面張力可以改變。2.了解生活中水的表面張力現(xiàn)象。情感態(tài)度、價值觀：1.培養(yǎng)學生細致觀察、大膽預測、認真實驗科學的習慣。2.體驗大自然的奧秘，進一步熱愛科學探究活動。教學準備：1.收集水的表面張力材料。2.分組材料：玻璃杯兩個、玻璃球、硬幣、大頭針、小塊濾紙、滴管、洗潔精。教學過程：一、激趣導入1.談話：看到我們桌上的研究材料，聰明的同學一定能猜到我們今天的研究內(nèi)容和水有關。說到水，相信同學們一定不陌生，那么你們知道水的哪些特點呢？還知道水有什么特點嗎？（大家的科學知

3、識真不少?。┙裉斓奈覀冞€要繼續(xù)來研究水的一個新的特點。如果不借助船、木筏等工具，你們能在水面上悠閑自在的散步嗎？對，肯定不行，只有在一些武俠片中，我們才能看到一些輕功高手在水面上疾馳如飛，不過這都是虛構的。但是在自然界中卻有一些動物能在水面上悠閑自在的散步，你們見過嗎？想不想來看一下？2.（出示：水黽等的圖片。）水黽的本領大吧！看來它可是真正的輕功高手了。水黽怎么可以在水面上而不沉下去呢？想不想揭開其中的奧秘？。二、認識水的表面張力現(xiàn)象1.講述：我們首先借助大頭釘來研究。把大頭釘丟在水里，會怎樣？（演示直接在杯中丟大頭釘）講述：真的沉下去了，很多金屬做的物體丟在水里往往都會沉下去。但是及金老師

4、卻可以使金屬做的大頭釘待在水面上而不沉下去，你們相信嗎？2.（出示：事先準備的釘漂在水面的杯子，并投影展示）一樣的大頭釘怎么能待在水面上而不沉下去的？你們想知道老師是怎么使大頭釘待在水面上的嗎？你們很想知道吧！可我現(xiàn)在不告訴你們！先請大家猜猜老師可能用了什么巧妙的方法？（我沒有在水里加鹽）給大家一點提示：注意觀察這個杯子的底部有什么？(有紙)對，可以告訴大家的是老師確實是借助了這張后來沉到底部的小紙片才使大頭釘待在了水面上的。那怎么做才能成功呢？3.討論：小組同學可以討論一下方法，但不要先試。（學生討論）匯報：說說你們的想法。（請學生上臺邊講邊試，并引導得出正確的方法。注意讓學生講出具體操作的

5、辦法，如：放紙片和釘子的時候要注意什么？）4.大家現(xiàn)在特別想也來試一試吧！注意：老師為大家準備好幾個釘子及紙片，只要做成功一個，其余的就不要再放入水面了，我是怕大家一開始失敗才準備得多一點的。下面就請小組合作試一試。（學生分組實驗）5.匯報討論：哪幾組成功了？為什么將大頭釘放在紙片上再一起放入水面就可以成功地使它不沉下去呢？為什么平時我們隨手把大頭釘往水里一丟它就馬上沉下去了呢？大頭釘?shù)闹亓坑袥]有變化？水有沒有變化？那是什么力量使大頭釘待在水面上的呢？有同學知道嗎？不知到了吧！這是一種同學們還不了解的力量。想不想來了解？請看大屏幕。6.（出示：水的表面張力概念）講解：其實“水的表面有一股收縮、

6、拉緊的力，就是水的表面張力”。（bs：水的表面張力）（bs：收縮、拉緊）講解：水表面的這股收縮、拉緊的表面張力使水的表面形成了一層膜一樣的東西，就像人的皮膚一樣。如果我們把大頭釘隨手丟在水里，就把這層“皮膚”撕破了，所以大頭釘就沉下去了。而像我們剛才這樣，紙慢慢被浸潤后，沉了下去，但是在紙上面的大頭釘卻沒有將水表面的皮膚撕開，待在了這層“皮膚”的上面。討論：1）所以是什么力量托住了大頭釘而使它沉不下去？（水的表面張力托住了大頭釘）2）對，那么現(xiàn)在你能揭開水黽能在水面上悠閑自在散步的奧秘了嗎？是什么力量托起了水黽？（讓學生說一說）三、研究水的表面張力的大小1.講述：水表面的這股收縮、拉緊的張力不

7、僅可以托起像大頭釘、水黽這樣比較輕的物體，有時還可以使水的表面形成一種特殊的形狀。讓我們繼續(xù)觀察水的表面張力。在另一個玻璃碟子里有一個硬幣，（演示）如果我們用滴管往硬幣上滴紅色的水，大家預測一下硬幣表面能容納多少滴水？（匯報）（出示：記錄表）待會實驗前請各組現(xiàn)將預測記錄在表格中。2.提問：實驗前想一想要注意些什么？怎么記錄容納的水滴數(shù)？如果滴到20滴后水溢出來了，那么只能統(tǒng)計為容納多少滴水？每滴水應用怎樣的力擠？講解：另外，還有一個要求：要畫出水溢出之前從側面觀察到的形狀。（可以蹲下來從側面觀察硬幣上水的形狀）并畫記錄表上（指著表中的框說，這就代表是硬幣）。小組內(nèi)的同學要分工合作，一位同學負責

8、滴水，其他同學分別數(shù)數(shù)及觀察側面水的形狀。請一組同學在講臺上來做。3.學生實驗并記錄。4.匯報：你們的實驗結果中硬幣可以容納多少滴水？（每組都匯報）一枚小小的硬幣居然可以容納這么多滴的水！想不到吧！ 猜 你 喜 歡 表面張力筆 表面張力表 那水在溢出來之前是什么形狀的？水怎么能高出來一段形成這樣圓弧形呢？是什么力量使水形成這樣的形狀的？自然界里的水也有類似的形狀，我們一起來看一下。（出示：水的表面張力現(xiàn)象圖片）提問：葉子上的水珠為什么不散開來？是什么力量把它收縮拉緊團成圓球形的？5.小結：對，都是因為水的表面張力，才把水收縮拉緊成圓球形的。神奇吧！6.講述：讓我們繼續(xù)來研

9、究。我把這個碟子里的硬幣取出，放入這個空杯（演示：往杯中裝滿水）現(xiàn)在杯中裝滿水了嗎？你們憑什么認為杯子裝滿了呢？7.提問：如果我們往里面放玻璃球，會怎樣？水會溢出來嗎？（演示往杯中加玻璃球）看來還能往里面裝玻璃球，你們預測杯子里面能裝多少個玻璃球？待會實驗前記錄在表中。8.提問：實驗前想一想要注意什么？注意：A一個一個往杯中加玻璃球，如果有水溢出杯外了，就只能記錄溢出前的玻璃球數(shù)。B要小心翼翼，不能晃動桌子和杯子。C還得側面觀察杯口水面的形狀，并畫在記錄表中。（講解：這個就代表杯子，在杯口畫水的形狀）（學生分組實驗，請一組同學到講臺實驗）11.匯報討論：剛才大家實驗時很認真，觀察得非常仔細。那

10、么大家的預測準確嗎？最多可以放多少個玻璃球？在放玻璃球的過程中，大家觀察到水面有什么變化嗎？為什么水面鼓起來卻而不馬上溢出來？是什么力量拉住了杯口的水？四、認識水的表面張力可以改變1.講述：通過研究，我們發(fā)現(xiàn)水的表面張力還真不小，可以使水面鼓得這么高都不溢出來。那如果我們在剛才漂浮著大頭針的杯中加一滴洗潔精會怎樣呢？2.（分別滴水及洗潔精）大家觀察到了什么？3.討論：為什么會這樣？原來是什么力量托住了釘子？現(xiàn)在釘子下沉了，說明什么？是什么破壞了水的表面張力？4．講述：原來是洗潔精破壞了水的表面張力。五、總結延伸1.通過今天的研究，大家有什么收獲？2.提問：我們現(xiàn)在知道了水有表面張力現(xiàn)象，那么其

11、它的液體是否有表面張力呢？你們準備怎么來研究呢？請大家在課后自己研究其它液體的表面張力。 下過雨后, 我們可以見到樹葉、草上的小水珠都接近於球形；不小心打碎了體溫計后, 里面的水銀掉到地上, 小水銀滴也呈球形 , 什么是表面張力呢? 原來液體與氣體相接觸時, 會形成一個表面層, 在這個表面層內(nèi)存在著的相互吸引力就是表面張力, 它能使液面自動收縮．表面張力是由液體分子間很大的內(nèi)聚力引起的．處於液體表面層中的分子比液體內(nèi)部稀疏, 所以它們受到指向液體內(nèi)部的力的作用, 使得液體表面層猶如張緊的橡皮膜, 有收縮趨勢, 從而使液體盡可能地縮小它的表面面積．我們知道, 球形是一定體積下具有最小的表

12、面積的幾何形體．因此, 在表面張力的作用下, 液滴總是力圖保持球形, 這就是我們常見的樹葉上的水滴按近球形的原因 水的表面張力現(xiàn)象實驗 今天，我在青少年活動中心做試驗研究水的表面張力現(xiàn)象。 首先，我們作一角錢的硬幣能承受多少滴水的實驗。在一角錢的硬幣上用滴管滴水，水逐步充滿了整個硬幣的表面。隨著水越滴越多，硬幣上的水慢慢鼓起來了，見下圖。 當我滴到第58滴水的時候，硬幣上的水終于散開來了。見下圖。 然后，我們作了回形針浮在水面的實驗。我們在杯子里盛了150毫升水，然后我們小心翼翼的把回形針放在水的表面。這時候，由于水的表面張力的作用，回形針沒有沉下去，而是飄浮在水面上。見

13、下圖。 然后，我們往水里滴了幾滴洗潔精后，回形針就馬上沉下去了。見下圖。 液體表面張力是作用于液體表面,使液體表面積縮小的力。它產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢。正是因為這種張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如。 正是由于水的表面張力作用，硬幣表面的水才能鼓得那么高，回形針才能飄浮在水面上。當往水里滴了幾滴洗潔精后，水的表面張力變小了，所以，回形針就沉下去了。 通過實驗我認識到了水的表面張力現(xiàn)象，原來大自然還有這么神奇的現(xiàn)象。