План-конспект урока по теме: "Свойства жидкостей.Поверхностное натяжение"

Конспект урока.

Тема. Свойства жидкости. Поверхностное натяжение жидкости.

Если есть магия на этой планете, она содержится в воде.

Лорен Эйсли

Цель урока:

изучить процессы, происходящие на поверхности жидкости. Ознакомиться с механизмом поверхностного натяжения жидкости. Рассмотреть примеры поверхностного натяжения жидкости.

Задачи урока:

1. Развивающая: развивать умение учащихся сравнивать и делать выводы; выполнять практическую работу исследовательского характера; развивать навыки самостоятельности.

2. Образовательная: повторить свойства жидких тел; дать понятие о силах действующих в верхних слоях жидкости.

3. Воспитательная: формирование сознательной дисциплины в работе парами во время опытов; аккуратности и внимательности организовывать свое рабочее место; повышение интереса к предмету.

Ход урока.

1.      Организационный момент.

2.      Проверка домашнего задания.

Физический диктант.

3.      Постановка проблемы и актуализация знаний.

А теперь давайте немного поиграем. Нальём в стакан воды до самых краёв. А теперь скажите мне, что будет, если я брошу в воду монетку? Две? Три? Как вы думаете, сколько монет можно опустить в стакан, чтобы вода не вылилась?

Вы, вероятно, неоднократно видели на водоёмах водомерок – насекомых, бегающих по воде. Посмотрите, что происходит с поверхностью воды под их лапками? Если внимательно приглядеться, то можно увидеть, что поверхность воды под их лапками немного прогибается.

Аналогичное явление можно наблюдать, если аккуратно положить на поверхность воды иглу или скрепку. Мы увидим, что около скрепки поверхность воды изогнута.

Как вы думаете почему?

Создаётся впечатление, что на поверхности воды есть упругая плёнка.

Чтобы объяснить эти явление нужно знать структуру и свойства жидкости.

Итак, тема нашего урока «Структура и свойства жидкости. Поверхностное натяжение жидкости».

Откройте тетради и запишите сегодняшнее число.

Давайте с вами вспомним свойства жидкостей

Запишите эти свойства в тетрадь

Особенность жидкостей состоит в том, что они сочетают в себе свойства твёрдых тел и газов. Вспомним эти свойства.

Таблица

4. Объяснение нового материала.

1.     Изучение нового материала

Чтобы объяснить свойства поверхностного слоя жидкости рассмотрим молекулу, находящуюся на поверхности и внутри неё.

Внутри жидкости молекулы одинаково притягивают окружающие её соседние молекулы и F_р = 0.

Молекула,  находящаяся   на   поверхности,   сверху   соседей  почти   не  имеет (ρ_пара << ρ_жидк).

Молекула поверхностного слоя испытывает притяжение со стороны молекул, находящихся внутри жидкости. F_р – направлена внутрь жидкости.

Вопрос: Если на каждую молекулу действует F_р, направленная внутрь жидкости, то к чему это приводит?

Ответ: Это приводит к тому, что молекулы стремятся уйти внутрь жидкости с ее поверхности и поэтому жидкость стремится сократить площадь свободной поверхности.

Учитель: мы пришли к выводу, что жидкость стремится сократить площадь свободной поверхности.

Наименьшую поверхность при заданном объеме имеет сфера. Этим объяс­няется шарообразная форма маленьких капель. Приплюснутость больших капель, лежащих на поверхности твердых тел, возникает из-за того, что сила тяжести преобладает над межмолекулярными силами. В условиях невесомости жидкость принимает форму шара.

Физическую величину, равную отношению силы, с которой поверхностный слой жидкости действует на ограничивающий его контур, к длине этого контура, называют поверхностным натяжением.

σ =

(Запишите в тетради)

Единица поверхностного натяжения - ньютон на метр (Н/м).

А как вы думаете, зависит ли поверхностное натяжение от рода жидкости?

Давайте проверим это с помощью опытов.

Налейте в чашку воды. Положите сверху аккуратно две спички. Смочите лезвие в мыльном растворе и опустите его аккуратно в воду между спичками. Что вы наблюдаете?

Вылейте из чашки воду, налейте чистой, положите две спички. Теперь смочите лезвие в сладкой воде и опустите между спичками. Что вы наблюдаете?

Какой можно сделать вывод?

Поверхностное натяжение разных жидкостей неодинаково.

Проделаем ещё один опыт. Подвесим к динамометру стеклянную пластину. Опустим её в сосуд с чистой водой, а затем в сосуд с мыльной водой. Будем поднимать динамометр вверх до отрыва пластины от поверхности воды. Мы заметим, что большая сила требуется для поднятия пластины из воды, чем из мыльного раствора. Следовательно, поверхностное натяжение воды больше, чем мыльного раствора.

Мыло, стиральные порошки уменьшают  поверхностное натяжение воды, увеличивая её проникающую способность. Поэтому мыльная вода пропитывает и очищает ткани и другие материалы лучше, чем чистая вода.

Однако мыльные пузыри получаются большого размера, они прочнее и дольше живут. Не противоре­чат ли эти свойства одно другому?

Оказывается, кроме сил поверхностного натяжения, важную роль играет структура мыльной пленки. Мо­лекулы мыла и моющих средств относятся к поверхно­стно-активным веществам (ПАВ). Их особенностью яв­ляется то, что один конец молекулы активен по отно­шению к воде, а противоположный — инертен. Моле­кулы мыла расположены упорядоченно и перпендику­лярно водной поверхности, так что напоминают «час­токол». Мыльная пленка имеет два таких «частоко­ла». При раздувании она растягивается, плотность ПАВ на поверхности уменьшается, но тут же стремится вос­становиться благодаря «притоку» все новых молекул из объема пленки. Когда все молекулы ПАВ окажутся на поверхности, наступает критическая ситуация — пленка разрушается, и пузырь лопается.

Измерения поверхностного натяжения подтвержда­ют теорию: мыльная пленка уменьшает поверхностное натяжение в 2-3 раза. Однако мыльная пленка более прочная и устойчивая. Учёные выяснили, что раствор для мыльных пузырей следует го­товить из дистиллированной (или кипяченой) воды. Оптимальная концентрация 10—12%. Современные моющие средства и шампуни позволяют быстро и без хлопот готовить мыльные растворы. Добавление гли­церина и хозяйственного мыла делает пленку более прочной.

Поверхностное натяжение жидкости зависит и от температуры: с повышением температуры оно уменьшается, поэтому горячий мыльный раствор моет лучше, чем холодный.

(запишите в тетради: поверхностное натяжение зависит от рода жидкости и от температуры жидкости)

В природе мы очень часто встречаемся с проявлением сил поверхностного натяжения.

·         По воде бегают водомерки.

·         На листьях утром роса в виде шариков воды.

·         Капли дождя при свободном падении.

·         Мыльный пузырь всегда имеет форму шара.

·         На кране висит капля в виде шарика.

·         Замки из песка строят из мокрого песка.

·         Под водой у пловца волосы торчат во все стороны, над водой волосы слипаются.

·         Без этих сил мы не могли бы писать чернилами; обычная ручка не зачерпнула бы чернил из чернильницы, а автоматическая сразу же поставила бы большую кляксу, опорожнив весь свой резервуар.

·         Нельзя было бы намылить руки: пена не образовалась бы.

·         Нарушился бы водный режим почвы, что оказалось бы гибельным для растений.

·         Пострадали бы важные функции нашего организма.

·         При сооружении легких строительных конструкций сложных форм найти лучшие решения помогают мыльные пленки.

·          Построить первую теорию деления атомных ядер удалось, уподобив ядро капле заряженной жидкости.

А теперь давайте посмотрим интересное видео, которое демонстрирует поверхностное натяжение жидкости.

5. Закрепление изученного материала.

Выучить таблицу,повторить изопроцессы

6. Подведение итогов урока и постановка домашнего задания.

Конспект,задачи в тетради