物理选修3选修3-3第九章 物态和物态变化2 液体教案

这是一份物理选修3选修3-3第九章 物态和物态变化2 液体教案，共1页。教案主要包含了新课教学，小结等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
1、知道液体的宏观性质（具有一定的体积，不易压缩，有流动性），
2、了解液体的微观结构：液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子没
1,3,5
有固定不变的平衡位置．
3、能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．
4、了解表面张力现象在实际中的应用，并能解释一些简单的自然现象．
过程与方法
1．运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．
2．理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象
情感、态度与价值观
通过对表面张力现象在实际中的应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣．
教学重点难点：
液体的微观结构及其宏观解释
教学方法：探究法
教具：多媒体课件
教学过程设计
引入新课
分子在不停的做无规则的运动，分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的无规则运动又使它们分散开来，我们看到自然界中物质的三种状态：液态、气态和固态，便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响，我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体；前面，我们已经研究了固体，今天，我们来研究液体。
二、新课教学
1、对比液态、气态、固态研究液体的性质
问题：对比气体、固体，讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性？
教师提示：宏观性质有形状、颜色、硬度、延展性等等。
总结：
（1）、液体和气体没有一定的形状，是流动的。
（2）、液体和固体具有一定的体积；而气体的体积可以变化千万倍；
(3）、液体和固体都很难被压缩；而气体可以很容易的被压缩；
教师讲解：
通过上面的研究，我们发现，液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一 定的体积，不易压缩，同时，又像气体一样没有固定的形状，具有流动性。这些性质由它的微观结构决定的。下面，我们来对比一下分子的这三种聚集形式。
2、液体的微观结构
如果我们假设，固态时物质体积为1，液化后的体积大约为10，汽化后的体积则为 。
板书：固态（体积1）→液态（体积大约10）→气态（体积 ）
通过上面的对比，我们可以看出，液体分子的排布更接近固态，在宏观性质上表现出类似于固态的不可压缩性和体积不变性。 跟固体一样，液体分子间的排列也很紧密，分子间的作用力也比较强，在这种分子力的作用下，液体分子只在很小的区域内做有规则的排列，这种区域是不稳定的：边界、大小随时改变，液体就是由这种不稳定的小区域构成，而这些小区域又杂乱无章的排布着，使得液体表现出各向同性。非晶体的微观结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体，所以严格说来，只有晶体才能叫做真正的固体。
教师出示表格对比：
教师讲解：由于液体分子排布这种特点，使得液体具有一些特有的物理性质。
3、液体的表面张力
教师出示媒体课件（表面张力的系列图片展示）
自然界的水、流动的水银，炽热的铁水等等都是物质的液态形式。在观察这些液态景观时，我们会注意到：荷叶上的小水滴和草上的露珠会呈球形，一滴汞能成为球形在玻璃板上滚动，这些现象的产生是什么原因呢？
这些现象都与液体表面的性质有关。跟气体接触的液面薄层叫做表面层。下面我们通过实验来研究液体表面层的性质。
实验1： 将一个拴有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂水中再拿出来，使环上布满肥皂液膜，用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂液膜。观察另一侧肥皂液膜的变化情况和棉线的形状。
学生观察并得出结论：环内棉线另一侧的肥皂液膜收缩，棉线变成张紧的弧形。
教师展示课件：表面张力实验的演示以及原理说明
实验表明，液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。
教师分析：
表面层里的分子要比液体内部稀疏一些（出示图片或者视频），在液体内部，分子间既存在引力，又存在斥力，引力和斥力的数量级相同，在通常的情况下可以认为它们之间的大小是相等的，而在表面层内，由于分子间距比较大，分子之间的作用力表现为引力，（如图所示）我们可以假想一个分界线 ，将液体表面分割成A、B两部分，由于表面分子之间的引力作用，A部分对B部分具有引力作用，使得 向A部分收缩，同样，B部分对A部分具有引力作用，使得 向B部分收缩，我们将液面各部分之间的相互吸引的力称作为表面张力，在表面张力的作用下液体表面形成一个“弹性薄膜”。
表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积是最小的，所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。
问题：请学生们分析下面这些现象，并解释产生的原因？
( 1 )将分币轻轻地放在一碗水的水面上，为什么分币会浮在水面上不沉下去？
这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜，当分币放置上后，使得液体表面发生形变，产生弹力，这样受力平衡，所以分币会浮在水面上不沉下去。
处于表面层的液体分子，一方面受到上方气体分子作用，另一方面又受到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强，所以，表面层分子排列比液体内部要稀疏些，分子间距离较液体内部也大一点.
4、浸润和不浸润解释
(1)、附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为不浸润.
(2)、附着层内液体分子间的距离小于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为浸润.
5、毛细现象解释
液体浸润管壁，液体边缘部分的表面张力如图，表面张力使管中的液体上升，当液体的重力跟表面张力相等时，液面稳定，管子越细，液柱上升的越高.
6、液晶
像液体一样具有流动性，而其化学性质与某些晶体相似，具有各项异性的物质叫液晶
四、小结
1、对比液态、气态、固态研究液体的性质
2、液体的微观结构
3、液体的表面张力
4、浸润和不浸润解释
1,3,5
5、毛细现象解释
6、液晶：
固体
液体
气体
体积对比
1
10
单个分子表现
在固定的平衡位置附近做微小的振动
在非固定的平衡位置附近做振动
没有平衡位置
局部（小区域）表现
分子规则的排列
形成暂时的分子规则排布
无规则
宏观性质
各向异性
各向同性
各向同性