Тема урока: Смачиваемость и капиллярность.
Цели урока: ознакомление с новыми физическими явлениями, обучение навыкам различения понятий смачивание, несмачивание, капиллярность, развитие навыков логического мышления, экспериментально-опытнической работы, самоконтроля, вычислительных навыков, расширение кругозора учащихся, привитие интереса к изучаемому предмету, экологическое воспитание.
Межпредметные связи: химия, русский язык, экология.
Оборудование: дидактические материалы, динамометр, стеклянная пластина, сосуд с водой, игла, кодоскоп.
Ход урока:
Организационный момент.
Ребята, на прошлом уроке мы узнали как взаимодействуют между собой молекулы вещества. Сегодня мы продолжим изучение строения вещества и на основе знаний о взаимодействии молекул мы объясним такие явления как смачивание и несмачивание, капиллярность, узнаем как учитывают и используют эти явления на практике.
Проверка домашнего задания.
Прежде, чем изучать новые явления, давайте повторим строение вещества. На доске записаны названия опытов и условных изображений.
Опыт, доказывающий расширение тел при нагревании.
Опыт, доказывающий, что тела состоят из очень маленьких частиц.
Опыт, с помощью которого можно определить примерный размер молекулы.
Схематическое изображение деления двух молекул воды.
Рисунок, поясняющий сравнительные размеры молекул и яблока в масштабе 1:70000000.
(К доске вызывается ученик и подбирает к ним соответствующие рисунки).(Рисунки прилагаются).
Вы, ребята, откройте тетради, запишите число, тему урока.
Один ученик будет работать на кодопленке. Остальные разделите страницу тетради на две части. Из веществ, записанных на доске, выписать в левый столбец жидкости, а в правый вещества, которые относятся к твердым поверхностям.
Вещества: стекло, парафин, вода, растительное масло, кожа, дерево, ртуть, чугун, золото, цинк, нефть.
(Работа проверяется с помощью кодоскопа и путем взаимопроверки).
Скажите, ребята, как взаимодействуют между собой молекулы вещества? О том, какие опыты и наблюдения показывают, что между атомами и молекулами существует взаимное притяжение и отталкивание, рассказывает ученик, выполнявший задание на кодопленке. Ученику ставится оценка.
Изучение нового материала.
Итак, молекулы одного и того же вещества взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие может появляться как в форме притяжения, так и в форме отталкивания друг от друга.
А могут ли взаимодействовать молекулы разных веществ?
Пронаблюдаем это на опыте.
У каждого на столе лежит алгоритм выполнения эксперимента и все необходимое оборудование.(Выполняется опыт по пунктам).(Алгоритм прилагается).
Что произошло с пружиной, когда вы поднимали пластину?
Она растянулась.
Когда сила упругости пружины превысит силу межмолекулярного притяжения, удерживающую пластину на поверхности воды, она оторвется.
Что вы видите на нижней поверхности стеклянной пластины?
Слой воды. Именно наличие этого слоя на стекле говорит о том, что разрыв произошел не в местах соприкосновения молекул воды с молекулами стекла, а там где молекулы воды соприкасались друг с другом. Т.е. сила притяжения молекул воды друг к другу слабее силы притяжения молекул воды к стеклу.
Итак, стекло стало мокрым. Поэтому, явление, которое мы с вами пронаблюдали, называется смачиванием.
Найдите в учебнике на с.73 второй абзац определение смачивания.
Вода смачивает не только стекло, а также дерево, кожу и многие другие вещества. Ртуть смачивает золото и цинк. О смачивании твердых поверхностей различными жидкостями можно найти в любом справочнике по физике.
Демонстрируется опыт, приготовленный учащимся дома.
- Если я опущу иголку на поверхность воды, то как вы думаете что с ней произойдет? Она утонет. Я докажу обратное.(Берет ткань с каплей воска или жира, смазывает ее и кладет на поверхность воды. Она плавает. Предлагает выполнить опыт другому, но предварительно вытерев иголку краем ткани, смоченной в одеколоне).
Объясняет секрет:
-Прежде чем опустить иголку на поверхность воды, я ее смазываю воском, и поэтому она не тонет, а плавает на поверхности.
Как вы думаете, а почему иголка, смазанная воском, не тонет?
(Если учащийся ,проводивший опыт, сумеет объяснить то ему можно поставить оценку).
Посмотрим на иголку. Можно увидеть, что она сухая. Это явление называется явлением несмачивания.
Как его можно объяснить?
Просматривается еще один опыт, подготовленный учеником дома.
- Возьмем чистый сухой сосуд и деревянный брусок с ровной, хорошо отполированной гранью. Смажем дно сосуда и отполированную грань бруска маслом. Поставим брусок на дно сосуда смазанной гранью. Медленно заполним сосуд водой. Брусок �откажется� всплывать, он будет лежать на дне этого сосуда.
Как можно объяснить то, что деревянный брусок не всплывает?
(Если учащийся сумеет объяснить, то ему можно поставить оценку).
О том, где используют на практике явление смачивания и несмачивания, рассказывает ученик, подготовивший дома сообщение.(Сообщение прилагается).
Смачиванием обусловлено и такое явление, как капиллярность. Слово капиллярность иностранное. Его значение в словаре иностранных слов ищет один ученик, а все остальные- в учебнике.
Высота поднятия смачивающей жидкости зависит от диаметра капилляра. Чем тоньше капилляр, тем на большую высоту в нем поднимается смачивающая жидкость.
С явлением капиллярности мы встречаемся, когда пьем кофе с сахаром.Опуская кусок сахара в стакан с кофе, мы видим, как он по куску поднимается вверх, Объясните почему.
О том, какую роль играют капиллярные явления в нашей жизни рассказывает учащийся, подготовивший сообщение.(Сообщение прилагается).
4. Закрепление материала.
Решить задачи №73,80 из сборника задач по физике, авт. Лукашик.
Дополнительно:
1.Объясните, зачем при перевозке стекла листы смачивают водой.
2.Почему растекаются чернила при письме на бумаге плохого качества?
3.Почему мокрые руки плохо вытираются шелковой тканью?
5. Проверка усвоения материала.
Самостоятельное заполнение таблиц. Правильно заполненная одна из таблиц – оценка �3�, две таблицы – оценки �4� и �5�.
У учащихся на столах лежат две таблицы в двух экземплярах и копировальная бумага. Они заполняют их, один экземпляр оставляют себе, а другой сдают учителю, Проверяют сами по листам самопроверки.
В первой таблице требуется в правый столбец поставить знак �+�, если жидкость смачивает твердую поверхность, или знак �- � - если не смачивает. Во второй таблице в левом столбце записан диаметр капилляра, в правом нужно с помощью знака < или > сравнить высоту подъема жидкости.
(Таблицы прилагаются).
6. Итог урока.
Записать домашнее задание в дневнике:�29, ответить на вопросы в конце �29.
Алгоритм проведения эксперимента.
Подвесьте к пружине динамометра стеклянную пластину.
Поднесите к ней снизу сосуд с водой.
Коснитесь поверхности воды стеклянной пластиной.
Поднимайте пластину вместе с пружиной аккуратно вверх.
Самостоятельная работа учащихся.
Диаметр капилляра
Высота подъема жидкости
М е н ь ш е
d₁ h₁ h
Б о л ь ш е
d₂>d
h₂ h
№п/п
Название вещества
Название жидкости
Смачивает (+)
Не смачивает (-)
1.
стекло
вода
2.
стекло
ртуть
3.
чугун
ртуть
4.
парафин
вода
5.
золото
ртуть
Учет и использование капиллярности.
Капиллярность поднимает питательные соки из почвы до самых верхушек растений. Поднимает по тончайшим, микроскопическим каналам в коре деревьев и кустарников, в стеблях травянистых растений. Поднимает иной раз на многие десятки метров – ведь есть же деревья огромной высоты! Но стоит у такого великана содрать кольцо коры, и он засохнет выше этого места, лишившись притока влаги.
Также капиллярные явления играют существенную роль в перемещении влаги в почве. В сухую погоду ссыхается, и в ней образуются трещины – капилляры. По ним вода поднимается из-под земли вверх и испаряется. Поверхность земли из-за этого высыхает еще больше. Для сохранения влаги внутри земли верхний слой почвы разрыхляют. При этом капилляры разрушаются и вода остается в почве.
И наоборот, когда почва слишком влажная, ее укатывают. Капилляры в ней делаются тоньше, и глубина, с которой поднимается по ним жидкость, увеличивается. Поднимаясь наверх, вода испаряется, и почва постепенно высыхает.
Учет и использование на практике явления смачивания и несмачивания.
С явлением смачивания мы встречаемся когда вытираемся полотенцами, сделанными из ткани, смачиваемой водой. Хорошее смачивание необходимо при крашении и стирке, обработке фотографических материалов, нанесении лакокрасочных покрытий, склеивании различных материалов.
Водоплавающие птицы смазывают при помощи клюва свои перья жиром, выделяемым особой железой. Поэтому их перья не смачиваются водой, а пух, находящийся под перьями, остается сухим. Благодаря этому птица не мерзнет в холодной воде и удерживается на ее поверхности.
Очень опасны для птиц загрязнения воды нефтью. Нефть смачивает перья птиц, вода проникает в слой пуха, и птица, намокнув, может замерзнуть и утонуть.
Явление несмачивания используется насекомыми, быстро бегающими по воде, не замочив лапок. Водомерки, например, настолько приспособились �ходить по воде�, что постоянно живут на ее поверхности.