«Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярность»

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Домашнее задание

На «4»Ответить на вопросы:

1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла?

2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему?

3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Измерение коэффициента    методом  разрыва поверхностной пленки жидкости

1.  Закрепите  динамометр  1  вертикально,  центр  столика

расположите соосно с измерительной пружиной 2 (рис. 11.2).

2.  Наденьте  на  крючок  измерительной  пружины  динамометра петлю 3 известной длины. Придерживая  динамометр,  отверните стопорный винт динамометра 4 (справа), вращая винт 5 крепления пружины и поднимая его, установите стрелку динамометра параллельно шкале против нулевой отметки и завинтите стопорный

винт.

4.  Установите  стакан  с  дистиллированной водой на столике на такой высоте, чтобы петля полностью могла погрузиться в жидкость на 1 – 2 мм.

5.  Вращая  винт  6,  медленно  опускайте подъемный столик со стаканом 7 до тех пор, пока не разорвется пленка жидкости, тянущаяся за петлей.

6.  Заметьте  по  шкале  динамометра,  при какой силе F   разорвалась  пленка.

Измерения проведите три раза, и результаты измерений запишите в таблицу

7.  Измерения  повторите  еще  с  двумя  петлями  и  результат запишите в таблице. Для каждой петли по трем измерениям вычислите по формуле значение σ. 

8. Сравните измеренное значение с  табличным. 

Расчетные формулы

Контрольные вопросы

1.  Чем  обусловлено  существование  силы  поверхностного

натяжения жидкости?

2. Объясните поднятие (или опускание) жидкости в капиллярах?

3. Какими методами в данной работе определяют поверхностное

натяжение жидкости?

  Изучение явлений смачивания и несмачивания твердого тела.

Оборудование: стакан с подкрашенной водой, пипетка, различные тела, которые смачиваются и не смачиваются  водой (стеклянные пластинки, парафиновая свеча, вазелин и др.)

Ход работы.

1)   Капните  по капле на поверхности различных тел. Внимательно пронаблюдайте за формой капельки, зарисуйте ее на поверхностях, смачиваемых и не смачиваемых водой.

2)   Проделайте опыт с разными телами. Выпишите в два столбика вещества, смачиваемые и не смачиваемые водой.

3)   Предложите способ избежать смачивания водой.

4)   Где можно использовать смачивание?

Вопросы.

·         Какую жидкость можно налить в стакан выше краев?

·         Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?

·         Почему алюминий не удается паять оловянным припоем?

Тема	«Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярность»
Цель урока:	1.Изучить теоретический материал о свойствах жидкости. 2.Ознакомиться с материалом о капиллярных явлениях, поверхностном натяжении, смачиваемости тел 3. Провести серию экспериментов с целью изучения капиллярных явлений, свойств поверхностного натяжения 4. Обобщить изученный в ходе работы материал и сформулировать  вывод. (Составить опорный конспект)
Задачи урока	1. Развивающая: развивать умение учащихся сравнивать и делать выводы; выполнять лабораторную 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.
Оборудование	1) штатив,  2) химический стакан, 3)йод, спирт, масло 4) мыльный раствор. 5)полоски бумаги и ткани; 6)Стеклянные стаканы и канцелярские скрепки, вода 7) динамометр 8) соломки 9) сахар, соль, «Ферри», пробка 10) парафин, вазелин, пластилин
Планируемые результаты	Получение знаний по свойствам поверхностного слоя жидкости; Составление опорного конспекта всеми учащимися
Форма работы	Работа в группах. Каждой группе предлагается список состава, чтобы ребята, в соответствии со своими желаниями и возможностями определили свою роль в подготовке проекта и спланировали свою деятельность. Учащиеся: по своему желанию распределяются в группы, выбирают роли и составляют план своей работы над проектом.
Тип урока	Изучение нового материала
Ход урока
Оргмомент	Проверка готовности к уроку; выявление отсутствующих; привлечение внимания к проведению демонстраций.
Актуализация опорных знаний.	Повторить: агрегатные состояния вещества; строение вещества, объяснение строения вещества на основе молекулярно-кинетической теории.
Постановка проблемы	Проводится демонстрация :   ·         Фронтальный опыт №1  «Плавание булавки на поверхности жидкости - 2 примера   (На поверхности простой воды и мыльного раствора). Какая сила позволяет удерживаться булавке на воде? Почему в одном сосуде ей легче удержаться? ·         Надувание мыльных пузырей.  Учащиеся:  жидкость влияет на явление . Как она влияет? Какие её свойства? Учитель: демонстрирует сбор жидкости со стола с помощью губки. ·         Если положить кусочек мела на мокрую губку, он намокнет. Если сухую губку положить на мокрый мел, она останется сухой. Почему? Учащиеся: Разная способность жидкости всасываясь, подниматься или опускаться по капиллярам
Планирование	Планирование процесса выполнения проекта руководителем; обсуждение возможных результатов по направлениям исследования; планирование работы творческих групп; определение формы представления промежуточных и итоговых    результатов.
Исследование	1. Измерение зависимости модуля сил поверхностного натяжения от длины проволоки.(1 группа) 2. Исследование зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры методом капель (2 и 3 группа) 3. Исследование зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости от природы граничных сред. (4 группа) 4.  Изучение явлений смачивания и несмачивания твердого тела. (5 группа) 5.  Наблюдение зависимости высоты поднятия жидкости от толщины воздушного клина (капиллярные явления). (6 группа)
Представление мини-проектов	Демонстрация презентаций, экспериментальных выводов. Учащиеся создают презентацию (3-4 слайда), отражающую результаты работы группы  по своей теме. Представляют презентацию, объясняя классу суть проведенного исследования. Отвечают на вопросы. Предлагают информацию в опорный конспект.
Запись в тетради:	•         Способность жидкости сокращать свою поверхность называют поверхностным натяжением. •         Силы, действующие вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно к линии, ограничивающей эту поверхность, называют силами поверхностного натяжения. •         Физическую величину, равную отношению силы поверхностного натяжения к длине линии, ограничивающей поверхность жидкости, называют коэффициентом поверхностного натяжения. •          Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе, действующей на единицу длины линии, ограничивающей жидкость .  Чем меньше поверхностное натяжение, тем легче жидкость проникает в ткань .Высокая проникающая способность мыльного раствора, позволяющая лучше очищать ткани объясняется его малым поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение зависит: А) от рода жидкости Б) наличия примесей В) от температуры (при высокой температуре коэффициент поверхностного натяжения стремится к нулю.)
Рефлексия	Беседа по вопросам: Какая цель на уроке была поставлена? Достигли ли мы цели урока? Какими методами для достижения цели воспользовались? Какое открытие на уроке Вы совершили? Что помогло (что мешало) в работе? Получили ли удовлетворение от работы?
Домашнее задание	Чтение параграфов На «4»Ответить на вопросы: 1.Из крана самовара падают капли. Когда эти капли более тяжелые: когда вода горячая или когда она остыла? 2.На сыром грунте следы от шагов человека или от телеги наполняются водой. Почему? 3. Почему  чернилами нельзя писать на жирной бумаге?  На «5» привести примеры, подтверждающие изученные свойства из практики

Поверхностное натяжение

•          Способность жидкости сокращать свою поверхность называют _____________  

•          Силы, действующие вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно к линии, ограничивающей эту поверхность, называют силами _____________________

•          Сила поверхностного натяжения рассчитывается по формуле ________________

•          Физическую величину, равную отношению силы поверхностного натяжения к длине линии, ограничивающей поверхность жидкости, называют ____________

•           Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе, действующей на единицу длины линии, ограничивающей жидкость.

___________________________________________

 Чем меньше поверхностное натяжение, тем __________ жидкость проникает в ткань  Высокая проникающая способность мыльного раствора, позволяющая лучше очищать ткани объясняется его малым поверхностным натяжением.

Поверхностное натяжение зависит:

А) от __________ жидкости

Б) наличия _______________

В) от __________________ (при высокой температуре коэффициент поверхностного натяжения стремится к _________.)

Явление смачивания-несмачивания объясняется различным взаимодействием молекул тела и жидкости. Если молекулы жидкости притягиваются к телу сильнее, чем друг к другу, то такая жидкость _______________-тело. Если же молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к телу, то жидкость ___________________ данное тело.

Явление подъема или опускания уровня жидкости в тонких трубках по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде называется явлением капиллярности

Жидкости, смачивающие материал, из которого сделан капилляр, будут в нем ___________(вода и стекло). И наоборот: жидкости, не смачивающие капилляр, будут в нем ______________ (стекло и ртуть). Кроме того, высота подъема (опускания) жидкости зависит от толщины трубки: чем тоньше капилляр, тем ____________высота поднятия (опускания) жидкости.

Поверхностное натяжение

•         Способность жидкости сокращать свою поверхность называют поверхностным натяжением.

•         Силы, действующие вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно к линии, ограничивающей эту поверхность, называют силами поверхностного натяжения.

•         Сила поверхностного натяжения рассчитывается по формуле F =σL

•         Физическую величину, равную отношению силы поверхностного натяжения к длине линии, ограничивающей поверхность жидкости, называют коэффициентом поверхностного натяжения.

•          Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе, действующей на единицу длины линии, ограничивающей жидкость .

 Чем меньше поверхностное натяжение, тем легче жидкость проникает в ткань .Высокая проникающая способность мыльного раствора, позволяющая лучше очищать ткани объясняется его малым поверхностным натяжением.

Поверхностное натяжение зависит:

А) от рода жидкости

Б) наличия примесей

В) от температуры (при высокой температуре коэффициент поверхностного натяжения стремится к нулю.)

Явление смачивания-несмачивания объясняется различным взаимодействием молекул тела и жидкости. Если молекулы жидкости притягиваются к телу сильнее, чем друг к другу, то такая жидкость смачивает тело. Если же молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к телу, то жидкость не будет смачивать данное тело.

Явление подъема или опускания уровня жидкости в тонких трубках по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде называется явлением капиллярности.

Жидкости, смачивающие материал, из которого сделан капилляр, будут в нем подниматься (вода и стекло). И наоборот: жидкости, не смачивающие капилляр, будут в нем опускаться (стекло и ртуть). Кроме того, высота подъема (опускания) жидкости зависит от толщины трубки: чем тоньше капилляр, тем больше высота поднятия (опускания) жидкости.

 Практическая работа №3

 Исследование зависимости коэффициента поверхностного

натяжения жидкости от природы граничных сред.

От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения? Изменение поверхностного натяжения жидкости при растворении примесей можно обнаружить при помощи следующего опыта. Насыплем на поверхность воды тальк, т. е сделаем заметным перемещение поверхностного слоя воды. Теперь капнем из пипетки на поверхность воды

1)маленькую каплю моющего средства “Фейри”. Мы увидим, что порошок стремительно побежит от капельки во все стороны. П о ч е м у ?

2) Посыпаем  солью

3) ) Посыпаем  сахаром

ВЫВОД:

·         Поверхностное натяжение раствора “Фейри” ___________, чем поверхностное натяжение чистой воды.

·         Поверхностное натяжение раствора соли ___________, чем поверхностное натяжение чистой воды.

·         Поверхностное натяжение раствора сахара ___________, чем поверхностное натяжение чистой воды.

Практическая работа №4

Наблюдение зависимости высоты поднятия жидкости от толщины воздушного клина.

Оборудование: пластинки стеклянные – 2 шт., стакан с водой, кусочек пластилина.

Порядок выполнения работы:

1. Соедините две стеклянные пластины друг с другом так, чтобы между ними образовался воздушный клин (см. рисунок). Для этого между пластинами с края поместите кусочек пластилина.

2. Отпустите пластинки в стакан на глубину 0,5 – 1 см. наблюдайте за поднятием воды между пластинами.

3. Зарисуйте в тетради форму поверхности воды между пластинами. 

  Ответьте на вопросы:

·      Что можно сказать о зависимости высоты поднятия воды от толщины воздушного клина?

·      Какая сила поднимает воду между пластинами?

• 1 слайд

• 2 слайд

  Ответы к тесту
  Насыщенный пар. Влажность воздуха.
  1. Б
  2. В
  3. В
  4. 3
  5.В
  6. А
  

• 3 слайд

• 4 слайд

• 5 слайд

• 6 слайд

  ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПЫТ №1.
  
  Оборудование:
  Стакан , колба с водой и скрепки.
  
  Наполнить стакан водой до краев .
  
  Вопрос : “Можно ли поместить в
  него еще что-нибудь (например, скрепки), не пролив воды?”
  

• 7 слайд

  Мыльные пузыри
  

• 8 слайд

  
  Явление происходит на поверхности воды.
  На предметы, находящиеся на поверхности, действуют силы со стороны жидкости.
  
  

• 9 слайд

  Свойства
  жидкости.
  Поверхностное
  натяжение
  

• 10 слайд

  Пример ближнего порядка молекул жидкости и дальнего порядка молекул кристаллического вещества: 1 – вода; 2 – лед
  

• 11 слайд

  Водяной пар (1) и вода (2). Молекулы воды увеличены примерно в 5·107 раз
  

• 12 слайд

  Вспомним основные свойства жидкостей:
  
  а) не имеют формы
  б) имеют объем
  в) несжимаемы, т. к.
  молекулы жидкости находятся на
  малых расстояниях друг от друга.
  
  Поэтому для сжатия жидкостей надо
  преодолевать силы молекулярного
  отталкивания
  

• 13 слайд

  Каждая молекула жидкости, также как и в твердом теле, «зажата» со всех сторон соседними молекулами и совершает тепловые колебания около некоторого положения равновесия. Однако, время от времени любая молекула может переместиться в соседнее вакантное место.
  

• 14 слайд

  Наиболее интересной особенностью жидкостей является наличие свободной поверхности. Жидкость, в отличие от газов, не заполняет весь объем сосуда, в который она налита. Между жидкостью и газом (или паром) образуется граница раздела, которая находится в особых условиях по сравнению с остальной массой жидкости.
  

• 15 слайд

• 16 слайд

  Молекулы в пограничном слое жидкости, в отличие от молекул в ее глубине, окружены другими молекулами той же жидкости не со всех сторон. Силы межмолекулярного взаимодействия, действующие на одну из молекул внутри жидкости со стороны соседних молекул, в среднем взаимно скомпенсированы.
  

• 17 слайд

  Любая молекула в пограничном слое притягивается молекулами, находящимися внутри жидкости (силами, действующими на данную молекулу жидкости со стороны молекул газа (или пара) можно пренебречь). В результате появляется некоторая равнодействующая сила, направленная вглубь жидкости. Поверхностные молекулы силами межмолекулярного притяжения втягиваются внутрь жидкости.
  

• 18 слайд

  Но все молекулы, в том числе и молекулы пограничного слоя, должны находиться в состоянии равновесия. Это равновесие достигается за счет некоторого уменьшения расстояния между молекулами поверхностного слоя и их ближайшими соседями внутри жидкости.
  

• 19 слайд

  Если среднее расстояние между молекулами внутри жидкости равно r0, то молекулы поверхностного слоя упакованы несколько более плотно, а поэтому они обладают дополнительным запасом потенциальной энергии по сравнению с внутренними молекулами
  

• 20 слайд

  Проблема:
  Почему проявления поверхностного натяжения жидкости в природе и технике, в физиологии нашего организма и в жизни насекомых играет важную роль.
  
  Цель:
  Исследовать поверхностное натяжение и изучить существенные методы определения поверхностного натяжения, выяснить какую роль оно играют в природе и жизни человека.
  

• 21 слайд

  Задачи исследования:
  1. Изучить структуру жидкости, явление поверхностного натяжения.
  2. Изучить методы измерения поверхностного натяжения жидкости.
  3. Используя доступные методы, измерить поверхностное натяжение.
  4. Представить в виде таблиц и графиков результаты измерений поверхностного натяжения.
  5. Сравнить результаты исследований и данные в таблицах.
  

• 22 слайд

  1.От чего зависит сила поверхностного натяжения?
  
  От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения?
  
  Капиллярность.
  
  4. Явления смачивания и несмачивания.
  

• 23 слайд

• 24 слайд

  Поверхностное натяжение
  Способность жидкости сокращать свою поверхность называют поверхностным натяжением.
  
  Силы, действующие вдоль поверхности жидкости, перпендикулярно к линии, ограничивающей эту поверхность, называют силами поверхностного натяжения.
  
  Сила поверхностного натяжения рассчитывается по формуле F =σL
  
  
  Физическую величину, равную отношению силы поверхностного натяжения к длине линии, ограничивающей поверхность жидкости, называют коэффициентом поверхностного натяжения.
  
  Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе, действующей на единицу длины линии, ограничивающей жидкость .
  Чем меньше поверхностное натяжение, тем легче жидкость проникает в ткань .Высокая проникающая способность мыльного раствора, позволяющая лучше очищать ткани объясняется его малым поверхностным натяжением.
  
  Поверхностное натяжение зависит:
  А) от рода жидкости
  Б) наличия примесей
  В) от температуры (при высокой температуре коэффициент поверхностного натяжения стремится к нулю.)
  
  Явление смачивания-несмачивания объясняется различным взаимодействием молекул тела и жидкости. Если молекулы жидкости притягиваются к телу сильнее, чем друг к другу, то такая жидкость смачивает тело. Если же молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к телу, то жидкость не будет смачивать данное тело.
  
  Явление подъема или опускания уровня жидкости в тонких трубках по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде называется явлением капиллярности.
  
  Жидкости, смачивающие материал, из которого сделан капилляр, будут в нем подниматься (вода и стекло). И наоборот: жидкости, не смачивающие капилляр, будут в нем опускаться (стекло и ртуть). Кроме того, высота подъема (опускания) жидкости зависит от толщины трубки: чем тоньше капилляр, тем больше высота поднятия (опускания) жидкости.
  

• 25 слайд

  ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПЫТ №2
  В этом опыте выясняем какую форму принимает жидкость под действием одних только сил поверхностного натяжения.
  
  ВЫВОД: Жидкость в отсутствии силы тяжести, или когда она уравновешена силой Архимеда, принимает сферическую форму, имеющую минимальную поверхность при одном и том же объеме
  

• 26 слайд

  В природе поверхностная пленка воды играет роль опоры для многих организмов. Например, водяное насекомое – водомерка – опирается на воду только кончиками широко расставленных лапок, которые не смачиваются водой. Под тяжестью тела водомерки поверхностный слой воды немного прогибается, и силы поверхностного натяжения уравновешивают вес насекомого. Водомерка не только скользит по воде, но и делает громадные прыжки, не прорывая поверхностного слоя. Личинка комара, например, подвешивается снизу к поверхностной пленке с помощью особых крючков, окружающих ее органы дыхания. Если залить поверхность воды тонким слоем нефти, то прочность поверхностного слоя уменьшается, он не может удержать личинку, она тонет, и, лишившись возможности дышать, погибает.
  

• 27 слайд

Работа № 31

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ

Цель: определение коэффициента поверхностного натяжения воды и его зависимости от температуры.

Оборудование: весы с разновесами, стакан, сосуд с водой, пипетка, иголка, термометр и штангенциркуль.

ХОД РАБОТЫ

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результа­тов измерений и вычислений.

№ опыта	t	М1,г	М2, г	т, г	N	m0, г	σ, мН/м

2. Измерьте температуру воды t в сосуде.

3. Вставьте иголку в пипетку до упора, штангенцирку­лем измерьте диаметр этой части иголки. Это и бу­дет внутренний диаметр шейки пипетки d (м).

4. Измерьте массу пустого стакана М₁ .

5. Накапайте в стакан 20-30 капель воды (N) и вновь измерьте его массу M₂ с водой.

6. Вычислите массу находящейся в стакане воды т и массу одной капли m₀:

m₀ = (М2-М1) / N

7. Рассчитайте коэффициент поверхностного натяже­ния воды σ:

g/

8. Повторите пункты 2-7 несколько раз, меняя темпе­ратуру воды.

9. Установите зависимость коэффициента поверхност­ного натяжения воды от температуры и постройте график.

Работа № 32

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА КАПИЛЛЯРОВ ПРОМОКАТЕЛЬНОЙ БУМАГИ

Цель: определение диаметра капилляров промока­тельной бумаги.

Оборудование: штатив с лапкой, полоска промока­тельной бумаги (или салфетки), стакан с водой при комнатной температуре.

ХОД РАБОТЫ

1.       Зажмите полоску промокательной бумаги в лапке штатива.

2.       Поднеся стакан с водой к краю бумажной полоски, держите стакан до тех пор, пока вода поднимается по бумаге.

3.       Измерьте высоту подъема в капиллярных сосудах промокательной бумаги h (м).

4.    Рассчитайте радиус капилляров  (м):

где  —коэффициент поверхностного натяжения воды; ρ — плотность воды.

Тема				Поверхностное натяжение, смачивание, капиллярность
Цель темы				1.Изучить теоретический материал о свойствах жидкости. 2.Ознакомиться с материалом о капиллярных явлениях, поверхностном натяжении, смачиваемости тел 3. Провести серию экспериментов с целью изучения капиллярных явлений, свойств поверхностного натяжения 4. Обобщить изученный в ходе работы материал и сформулировать  вывод
Основное содержание темы, термины и понятия				Поверхностное натяжение, силы поверхностного натяжения,  коэффициент поверхностного натяжения,  смачивание, капиллярность
Планируемый результат: закрепление знаний по теме и их практическое применение
Предметные умения, УУД		Личностные УУД:  положительное отношение к учению, познавательной деятельности, желание приобретать новые знания,  умение совершенствовать имеющиеся, осознавать свои трудности и стремиться к преодолению, осваивать новые в деятельности, участвовать в творческом, созидательном процессе.     Познавательные УУД:  читать, слушать, извлекая нужную информацию. А также самостоятельно находить её в материалах учебников,   понимать информацию, представленную изобразительной, схематичной, модельной форме, использовать знако –символичные средства для решения различых   учебных задач;  выполнять учебно –познавательные действия в материализованной и умственной форме; осуществлять для решения различных учебных задач операции  анализа, синтеза, сравнения, классификации, устанавливать причин - следственные связи, делать обобщенные выводы. Регулятивные УУД: планировать в сотрудничестве с учителем, одноклассниками  необходимые действия по выполнению практических заданий; действовать по плану; контролировать процесс и результаты деятельности, вносить необходимые коррективы; адекватно оценивать свои достижения, осознавать возникающие трудности, искать их причины и пути преодоления  Коммуникативные УУД: вступать в учебный диалог с учителем, одноклассниками, участвовать в общей беседе, соблюдая правила речевого поведения; задавать вопросы, слушать, отвечать на вопросы других, формулировать собственные мысли, высказывать, обосновывать свою точку зрения; строить небольшие монологические высказывания, осуществлять совместную деятельность в парах и рабочих группах с учётом конкретных учебно-познавательных задач
Организация пространства
Межпредметные связи				Формы работы			Ресурсы
	Групповая			я
I этап. Мотивация к деятельности  Цель
Проблемная технология.			Почему проявления поверхностного натяжения жидкости в  природе и технике, в физиологии нашего организма и в жизни  насекомых играет важную роль.
II этап. Учебно-познавательная деятельность Цель: Исследовать поверхностное натяжение и изучить существенные методы определения поверхностного натяжения, выяснить какую роль они играют в природе и жизни человека.
Последовательность изучения: Актуализация опорных знаний Постановка проблемы Планирование Исследование Представление мини-проектов Запись в тетради Рефлексия Домашнее задание					Диагностическое задание:
III этап. Интеллектуально-преобразовательная деятельность Цель.
VI этап. Контроль и оценка результатов деятельности.
Формы контроля; контрольное задание.						Оценка результатов деятельности

     Поверхностное натяжение 

 По своим физическим свойствам жидкости занимают промежуточное положение между газами и твёрдыми телами. Подобно газам, жидкости не сохраняют формы и передают производимое на них давление по всем направлениям без изменения (закон Паскаля). Жидкостям, как и газам, присуща изотропия.

        Однако жидкости, так же как и твёрдые тела, сохраняют свой объём, практически не сжимаются, образуют границу раздела.

        В то же время жидкости обладают свойством текучести, которого нет ни у твёрдых тел, ни у газов – при сохранении объёма они принимают форму «предоставленного сосуда». Таким образом, жидкости обладают некоторыми общими свойствами как с газами, так и с твёрдыми телами.

        Изучим одно из свойств поверхности жидкости, соприкасающейся с другой средой, например с её собственным паром или с твёрдым телом. Возьмём катушку и выдуем мыльный пузырь. Как только мы отнимем катушку ото рта, плёнка мыльного пузыря начнёт сокращаться, он уменьшится, а затем исчезнет. Взяв проволочное кольцо с привязанной к нему в двух точках нитью, получим на нём мыльную плёнку (рис.1, а). На плёнке нить лежит свободно. Прорвём плёнку с одной стороны нити. Оставшаяся часть плёнки сократилась, натянув нить (рис.1, б). Получим плёнку на проволочной рамке, одна перекладина которой подвижна (рис.1, в). В этом случае плёнка тоже сократилась, подняв перекладину.

 

          Выясним, чем обусловлено свойство поверхности жидкости сокращаться. На рис.  2 изображены три молекулы и сферы их действия. Молекулярные силы, действующие на молекулу 1 со стороны молекул, находящихся в сфере молекулярного действия, взаимно уравновешиваются. В иных условиях оказывается молекула 2 на поверхности жидкости. Над ней имеется пар жидкости, действием молекул которого можно пренебречь. При таком условии молекулярные силы, действующие на молекулу 2, оказываются неуравновешенными, их равнодействующая R направлена в глубь жидкости перпендикулярно к её поверхности. В таком состоянии находятся все молекулы поверхностного слоя толщиной в радиус сферы молекулярного действия (приблизительно слой в 1-2 молекулы). Чтобы молекула 3 оказалась в поверхностном слое жидкости, над ней надо совершить работу против сил, втягивающих её в глубь жидкости. Эта работа совершается за счёт кинетической энергии окружающих её молекул; в результате работы увеличивается потенциальная энергия поверхностного слоя жидкости.

        Оказавшись в поверхностном слое, молекула станет обладать большей потенциальной энергией, чем молекулы, расположенные в глубине жидкости. Таким избыточным запасом потенциальной энергии обладают все молекулы поверхностного слоя жидкости. Эта энергия прямо пропорциональна величине поверхности жидкости. Молекулы жидкости взаимодействуют между собой силами притяжения и отталкивания, которые проявляются заметно в пределах расстояния r, называемого радиусом молекулярного действия (порядка нескольких диаметров молекулы). Сфера радиуса r называется сферой молекулярного действия. Если молекула находится в поверхностном слое, то есть удалена от поверхности менее чем на r, то равнодействующая сил притяжения со стороны окружающих молекул направлена внутрь жидкости (рис. 2). Поэтому для перехода молекулы из внутренней части жидкости на её поверхность требуется совершить работу, в результате свободная энергия поверхности возрастает. Свободную поверхностную энергию, приходящуюся на единицу поверхности жидкости, называют коэффициентом поверхностного натяжения:

                                                                   ,   (1)

где А – работа, которую нужно совершить, чтобы площадь поверхности увеличить на S. В системе СИ коэффициент поверхностного натяжения s измеряется в Дж/м².

Для сравнения сил поверхностного натяжения различных жидкостей введена величина, называемая коэффициентом поверхностного натяжения. Величина, характеризующая свойство поверхности жидкости сокращаться и измеряемая силой поверхностного натяжения, действующей на единицу длины линии на поверхности жидкости, называется коэффициентом поверхностного натяжения. Если обозначить длину границы поверхности жидкости l, силу поверхностного натяжения одной плёнки, действующей на этой границе, - F, то коэффициент поверхностного натяжения будет

                                                                      (2)

        Коэффициент поверхностного натяжения имеет наименование Н/м. С повышением температуры коэффициент поверхностного натяжения чистых жидкостей уменьшается.

Разгадка общего механизма действия поверхностных сил привела к объяснению удивительно разнообразных природных явлений — от процесса образования капель до поведения жидкостей в живых организмах. Более того, понимание свойств поверхностного натяжения позволило активно использовать его в широком практическом диапазоне — от сельского хозяйства до космической техники. Особенно хочется отметить, что исследования в этой области породили красивые и плодотворные аналогии. Так, при сооружении легких строительных конструкций сложных форм найти лучшие решения помогают... мыльные пленки, а построить первую теорию деления атомных ядер удалось, уподобив ядро... капле заряженной жидкости.

          В природе поверхностная пленка воды играет роль опоры для многих организмов. Например, водяное насекомое – водомерка – опирается на воду только кончиками широко расставленных лапок, которые не смачиваются водой. Под тяжестью тела водомерки поверхностный слой воды немного прогибается, и силы поверхностного натяжения уравновешивают вес насекомого. Водомерка не только скользит по воде, но и делает громадные прыжки, не прорывая поверхностного слоя. Личинка комара, например, подвешивается снизу к поверхностной пленке с помощью особых крючков, окружающих ее органы дыхания. Если залить поверхность воды тонким слоем нефти, то прочность поверхностного слоя уменьшается, он не может удержать личинку, она тонет, и, лишившись возможности дышать, погибает.

         Стремление к уменьшению площади поверхности характерно, разумеется, не только для тонких пленок, но и для любых объемов жидкости. И если бы поверхностная энергия была единственным видом энергии, определяющим поведение жидкости, то любая масса жидкости всегда должна была бы принимать такую форму, при которой ее поверхность наименьшая. Такой формой, очевидно, является шар, так как именно шар обладает минимальной поверхностью при данном объеме.

• 1 слайд

• 2 слайд

• 3 слайд

• 4 слайд

  Поверхностное
  натяжение
  

• 5 слайд

• 6 слайд

• 7 слайд

  ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПЫТ №1.
  
  Оборудование:
  Стакан , колба с водой и скрепки.
  
  Наполнить стакан водой до краев .
  
  Вопрос : “Можно ли поместить в
  него еще что-нибудь (например, скрепки), не пролив воды?”
  

• 8 слайд

  Мыльные пузыри
  

• 9 слайд

  
  Явление происходит на поверхности воды.
  На предметы, находящиеся на поверхности, действуют силы со стороны жидкости.
  
  

• 10 слайд

  Пример ближнего порядка молекул жидкости и дальнего порядка молекул кристаллического вещества: 1 – вода; 2 – лед
  

• 11 слайд

  Водяной пар (1) и вода (2). Молекулы воды увеличены примерно в 5·107 раз
  

• 12 слайд

  Вспомним основные свойства жидкостей:
  
  а) не имеют формы
  б) имеют объем
  в) несжимаемы, т. к.
  молекулы жидкости находятся на
  малых расстояниях друг от друга.
  
  Поэтому для сжатия жидкостей надо
  преодолевать силы молекулярного
  отталкивания
  

• 13 слайд

  Каждая молекула жидкости, также как и в твердом теле, «зажата» со всех сторон соседними молекулами и совершает тепловые колебания около некоторого положения равновесия. Однако, время от времени любая молекула может переместиться в соседнее вакантное место.
  

• 14 слайд

  Наиболее интересной особенностью жидкостей является наличие свободной поверхности. Жидкость, в отличие от газов, не заполняет весь объем сосуда, в который она налита. Между жидкостью и газом (или паром) образуется граница раздела, которая находится в особых условиях по сравнению с остальной массой жидкости.
  

• 15 слайд

  В природе поверхностная пленка воды играет роль опоры для многих организмов. Например, водяное насекомое – водомерка – опирается на воду только кончиками широко расставленных лапок, которые не смачиваются водой. Под тяжестью тела водомерки поверхностный слой воды немного прогибается, и силы поверхностного натяжения уравновешивают вес насекомого. Водомерка не только скользит по воде, но и делает громадные прыжки, не прорывая поверхностного слоя. Личинка комара, например, подвешивается снизу к поверхностной пленке с помощью особых крючков, окружающих ее органы дыхания. Если залить поверхность воды тонким слоем нефти, то прочность поверхностного слоя уменьшается, он не может удержать личинку, она тонет, и, лишившись возможности дышать, погибает.
  

• 16 слайд

  Проблема:
  Почему проявления поверхностного натяжения жидкости в природе и технике, в физиологии нашего организма и в жизни насекомых играет важную роль.
  
  Цель:
  Исследовать поверхностное натяжение и изучить существенные методы определения поверхностного натяжения, выяснить какую роль они играют в природе и жизни человека.
  

• 17 слайд

  Задачи исследования:
  1. Изучить структуру жидкости, явление поверхностного натяжения.
  2. Изучить методы измерения поверхностного натяжения жидкости.
  3. Используя доступные методы, измерить поверхностное натяжение.
  4. Представить в виде таблиц и графиков результаты измерений поверхностного натяжения.
  5. Сравнить результаты исследований и данные в таблицах.
  

• 18 слайд

• 19 слайд

  Молекулы в пограничном слое жидкости, в отличие от молекул в ее глубине, окружены другими молекулами той же жидкости не со всех сторон. Силы межмолекулярного взаимодействия, действующие на одну из молекул внутри жидкости со стороны соседних молекул, в среднем взаимно скомпенсированы.
  

• 20 слайд

  Любая молекула в пограничном слое притягивается молекулами, находящимися внутри жидкости (силами, действующими на данную молекулу жидкости со стороны молекул газа (или пара) можно пренебречь). В результате появляется некоторая равнодействующая сила, направленная вглубь жидкости. Поверхностные молекулы силами межмолекулярного притяжения втягиваются внутрь жидкости.
  

• 21 слайд

  Но все молекулы, в том числе и молекулы пограничного слоя, должны находиться в состоянии равновесия. Это равновесие достигается за счет некоторого уменьшения расстояния между молекулами поверхностного слоя и их ближайшими соседями внутри жидкости.
  

• 22 слайд

  Если среднее расстояние между молекулами внутри жидкости равно r0, то молекулы поверхностного слоя упакованы несколько более плотно, а поэтому они обладают дополнительным запасом потенциальной энергии по сравнению с внутренними молекулами
  

• 23 слайд

  1.От чего зависит сила поверхностного натяжения?
  От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения?
  Капиллярность.
  4. Явления смачивания и несмачивания.
  

• 24 слайд

• 25 слайд

  ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПЫТ №2
  В этом опыте выясняем какую форму принимает жидкость под действием одних только сил поверхностного натяжения.
  
  ВЫВОД: Жидкость в отсутствии силы тяжести, или когда она уравновешена силой Архимеда, принимает сферическую форму, имеющую минимальную поверхность при одном и том же объеме
  

• 26 слайд

• 27 слайд

Явление смачивания - несмачивания.

Мы привыкли, что чернила хорошо впитываются в бумагу, нас не удивляет, что вода хорошо пропитывает ткань. Так происходит потому, что эти жидкости хорошо смачивают большинство предметов. Но вода, к примеру, не смачивает жирные поверхности. Ртуть же, в противоположность воде, совсем не смачивает стекло. Она собирается на его поверхности в виде капелек, в то время когда вода растекается тонким слоем. В чем причина явления смачивания ?

Тот факт, что вода стремится занять как можно большую площадь поверхности стекла, свидетельствует о более сильном притяжении молекул воды к молекулам стекла, чем молекул воды друг к к другу. В случае со ртутью все наоборот: ее молекулы друг к другу притягиваются сильнее, чем к молекулам стекла. Ртуть потому и собирается в каплю, что в этом случае все ее молекулы находятся как можно ближе друг к другу.

Итак, явление смачивания-несмачивания объясняется различным взаимодействием молекул тела и жидкости. Если молекулы жидкости притягиваются к телу сильнее, чем друг к другу, то такая жидкость смачивает тело. Если же молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к телу, то жидкость не будет смачивать данное тело.

Явление смачивания-несмачивания часто встречается в природе и быту. Например, водоплавающие птицы смазывают перья жиром, выделяющимся из специальных желез (внутренних органов птицы). Вода не смачивает жир и, поэтому, перья остаются сухими даже при нырянии (пословица "как с гуся вода"). Благодаря явлению смачивания мы можем вытираться полотенцами, мыть посуду, стирать белье. Благодаря явлению несмачивания мы можем ходить под зонтами и в плащах, не промокающих под дождем.

С явлением смачивания-несмачивания очень тесно связано явление капиллярности. Познакомимся с ним на опыте. Если стеклянную трубку опустить в чашу с водой, то внутри трубки вода поднимется на некоторую высоту (левый рисунок). Ртуть, напротив, опустится ниже уровня в чаше (правый рисунок). Это явление подъема или опускания уровня жидкости в тонких трубках по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде называется явлением капиллярности, а трубки для наблюдения этого явления – капиллярами (греч. "капиллус" – волос). Из рассмотренных примеров нетрудно заметить, что жидкости, смачивающие материал, из которого сделан капилляр, будут в нем подниматься (вода и стекло). И наоборот: жидкости, не смачивающие капилляр, будут в нем опускаться (стекло и ртуть). Кроме того, высота подъема (опускания) жидкости зависит от толщины трубки: чем тоньше капилляр, тем больше высота поднятия (опускания) жидкости.

Объясним явление капиллярности. Рассмотрим следующий опыт.

В сосуд с водой опустим две стеклянные пластинки. Поскольку стекло смачивается водой, то вблизи поверхности пластинок водная поверхность в сосуде искривится. Вода как бы "прильнет" к стеклам, пытаясь "всползти" по ним вверх (рис. 1). Вы видите, что искривление водной поверхности происходит как на внешней, так и на внутренней стороне пластинок. Приближая стекла друг к другу (см. рисунки 2, 3), мы сблизим искривившиеся водные поверхности, и нижние их части сомкнутся уже выше уровня воды в сосуде (см. рисунки 3, 4). Получается, что мы сконструировали "действующую модель" капилляра.

Краткое описание документа:

1.Изучить теоретический материал о свойствах жидкости.2.Ознакомиться с материалом о капиллярных явлениях, поверхностном натяжении, смачиваемости тел3. Провести серию экспериментов с целью изучения капиллярных явлений, свойств поверхностного натяжения4. Обобщить изученный в ходе работы материал и сформулировать вывод.(Составить опорный конспект) 1. Развивающая: развивать умение учащихся сравнивать и делать выводы; выполнять лабораторную 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.