Конспект урока физики "Смачивание и капиллярность"; 7 класс

УРОК в 7 классе по теме: «Мир неизвестных явлений»

«Смачивание и несмачивание. Капиллярность»

Тип урока: Урок открытия «нового» знания.

Методы: проблемно-поисковый, словесный, практический, наглядный, работа в парах.

Формируемые результаты:

Предметные:

- сформировать понятие о формах взаимодействия жидкости и поверхности твердых тел;

- обосновать наличие сил взаимного притяжения и отталкивания молекул;

- развивать :любознательность и речь учащихся; логическое мышление; умение связывать известное с неизвестным; умение объяснять физические явления.

- воспитывать интерес к учению; аккуратность; внимание; эстетический вкус; экологическую культуру.

Личностные:

-формирование познавательного интереса к учебному материалу; убеждение в возможности познания природы;

- распознавать и решать проблему на основе анализа изученного материала и самостоятельного приобретения новых знаний;

- проводить исследования зависимости взаимодействия молекул жидкости и твердых тел.

Метапредметные:

- умение выдвигать гипотезы, объясняющие наблюдаемые явления;

-анализировать результаты эксперимента и делать выводы;

- овладение навыками самостоятельной организации эксперимента и оценки своей деятельности.

Планируемые результаты:

Ученик научиться:

- объяснять явления смачивания и несмачивания, капиллярности;

- устанавливать зависимости высоты подъема жидкости по капиллярам от их толщины;

- приводить примеры использования данных явлений в природе, быту и технике.

Оборудование: таблица терминов, вода, скрепки, моющее средство, фломастер, компьютер, проектор.

План урока.

1. Мотивационный этап.

Учитель: Сегодня мы изучим новое свойство молекул, познаем природу взаимодействия молекул жидкости и твердых тел на основе экспериментов и наблюдений. Попытаемся для себя сделать открытие.

А.С. Пушкин: О, сколько нам открытий чудных

Готовят просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель.

Учитель: Этими словами поэт отразил проблему познания человеком природы. И мы сегодня попытаемся заглянуть в мир неизвестного, для того чтобы его познать.

2. Изучение нового материала.

Итак, тема урока: «МИР неизвестных явлений» (слайд №1 тема урока)

На этом уроке мы встретимся с новыми терминами, которые нужно запомнить. В прочитанном мной отрывке стихотворения А.С.Пушкина вы услышали слово ПАРАДОКС, как вы его понимаете?

(возможные варианты ответов учащихся )

(слайд № 2 «парадокс – греческое слово. Оно означает своеобразное, неожиданное мнение, утверждение, резко отличающееся от общепринятого»)

Учитель : встречаем ли мы в жизни парадоксы?

Возможно, ли в до краев наполненный жидкостью сосуд поместить твердое тело не пролив ни капли?

Ответы учащихся:

Учитель: А сейчас проведем эксперимент, который позволит подтвердить или опровергнуть наши предположения. Работаем в парах по карточке №1.

( напомнить Т/Б работы со стеклянным оборудованием)

Карточка №1

1. Возьмите стаканчик с водой.

2. Отметьте фломастером уровень жидкости до начала опыта.

3. Аккуратно опустите в стаканчик несколько скрепок.

4. Отметьте еще раз уровень жидкости.

5. Запишите число скрепок, опущенных в стаканчик.

6. Сделайте вывод из опыта.

Учитель: Проведем проверку экспериментальной работы

(Учащиеся сравнивают свои ответы с описанием в книге Я.И.Перельмана.)

Делаем вывод: наши наблюдения полностью совпали с научными, Вы молодцы: только внимательные люди могут заметить необычное, в то время как другие просто не обратят на него внимания. Столкнулись ли мы в данной работе с парадоксом?

Учитель: Да у нас уровень воды должен был приподняться, но этого не произошло, вода не вылилась через край сосуда. Чем можно объяснить этот факт?

Возможные ответы учащихся:

Учитель: С чем можно сравнить свободную поверхность воды? (выслушиваются ответы учащихся)

Учитель: Подвожу итог. Поверхность воды на границе воздух – вода натянута и образует как бы пленку. В ней существует поверхностное натяжение. Повторите новый термин.

(слайд №3 Поверхностное натяжение. схема притяжения молекул)

Учитель: Давайте попытаемся объяснить происхождение поверхностного натяжения жидкости. Мы знаем, что между молекулами жидкости есть сила притяжения, благодаря которой молекулы стремятся сблизиться. Но на границе вода- воздух между молекулами воды и воздуха тоже присутствует притяжение, но значительно слабее, чем между молекулами воды. Благодаря тому, что молекулы воды верхнего слоя притягиваются сильнее молекулами, находящимися внутри жидкости, они имеют тенденцию стремиться в внутрь жидкости, образуя подобие пленки, т.е. поверхность как бы натягивается.

Примером поверхностного натяжения является образование мыльных пузырей. (слайд №4 с водомеркой)

Но не всегда поверхностное натяжение воды полезное. Вам приходилось мыть руки чистой водой? Какой эффект вы получали? Верно, грязь плохо отмывалась, жирную посуду также плохо промывать, даже в горячей воде, грязь и жирные пятна не отойдут от ткани если стирать без использования моющих средств. Так как вода не обладает достаточным чистящим действием, из – за поверхностного натяжения, и нам приходится пользоваться моющими средствами. Послушайте сообщение о моющих средствах и их действии.

(сообщение о ПАВ) Слайд №5 Хроника изобретений М.С.

Моющие средства

Первое мыло, простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5000 лет назад. Поначалу оно использовалось, главным образом, для стирки и обработки ран, И только в 1 веке н.э. человек стал мыться с мылом.

Моющими средствами называются натуральные и синтетические вещества с очищающим действием, в особенности мыло и стиральные порошки, применяемые в быту, промышленности и в сфере обслуживания.

Мыло применяют в результате химического взаимодействия жира и щелочи. Скорее всего, оно было открыто случайно, когда над костром жарили мясо, и жир стекал на золу, обладающую щелочными свойствами.

Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Гюнтера предназначалось для промышленного использования; бытовое синтетическое моющие средства, более или менее безвредные для рук, стали выпускать в 1933 году.

Из- за поверхностного натяжения вода сама по себе не обладает достаточным чистящим действием. Вступая в контакт с пятном, молекулы воды притягиваются друг к другу, вместо того чтобы захватывать частицы грязи. Другими словами вода не смачивает грязь.

Мыло и синтетические моющие средства содержат вещества, повышающие смачивающие свойства воды за счет уменьшения силы поверхностного натяжения. Эти вещества называются поверхностно – активными (ПАВ) , поскольку действуют на поверхности жидкости.

Молекула ПАВ можно представить в виде головастиков. Головами они «цепляются» за воду, а хвостиками за жир. Когда ПАВ смешиваются с водой, их молекулы на поверхности обращены «головами» вниз, а их «хвостики» торчат из воды. «Раздробив» таким образом поверхность воды, эти молекулы значительно уменьшают эффект поверхностного натяжения, тем самым помогая воде проникать в ткань. Этими же хвостиками молекулы ПАВ захватывают попадающиеся молекулы жира.

Слайд №6 Взаимодействие молекул ПВА с молекулами воды.

Итак, поверхностное натяжение жидкостей объясняется межмолекулярным притяжением. Возникает вопрос, если существует сила притяжение между молекулами одного вещества, могут ли притягиваться молекулы разных веществ друг к другу?

Продолжаем свои эксперименты по обнаружению неизвестных нам явлений.

Работаем индивидуально по карточке №2

Карточка №2

1. С помощью динамометра взвесьте стеклянную (пластилиновую) пластину в воздухе. Результат запишите в тетради.

2. Осторожно опустите пластину на поверхность воды в чаше, так чтобы пластина только легла на поверхность (без полного погружения).

3. Осторожно поднимайте пластину из воды, отмечая показания динамометра. Результат запишите в тетради.

4. Сравните показания динамометра до погружения пластины в воду и после.

5. Сделайте вывод.

6. Отсоедините пластину от динамометра и переверните ее влажной стороной вверх.

7. Сравните влажные поверхности пластин.

8. Попытайтесь сделать вывод.

Учитель: Вы увидели, что молекулы воды по-разному притягиваются к молекулам твердого тела, это видно из показаний прибора. А о чем говорят влажные поверхности пластин?

Ответы учащихся:

Учитель: Вы правы, на поверхности стекла капли воды растеклись, а на поверхности пластилина они имеют круглую форму. Увиденные вами явления носят название смачивание и несмачивание.

(Слайд №7. Смачивание. Несмачивание)

Учитель: Из – за чего это происходит найдите ответ в учебнике на странице 73.

Учащиеся читают определения в учебнике.

Учитель: Явления смачивания и несмачивания используются на практике. Сейчас мы сделаем практическую работу, чтобы выяснить, где еще в жизни мы встречались с рассмотренными явлениями. Получите карточки, прочитайте содержащиеся там вопросы, обсудите их в парах и дайте ответ.

3. Закрепление материала.

Карточка №3

1. Будет ли разница в форме капель воды, находящихся на чистой тарелке и на тарелке, покрытой слоем жира? С каким явлением это связано?

2. С какой целью бумажные для кефира и молока пропитывают парафином? Свяжите это с одним из рассмотренных явлений.

3. Объясните с точки зрения физики выражение «как с гуся вода».

4. Почему тюбик крема для обуви наполнен жирной массой.

5. Продолжите предложение. Если жидкость растекается по поверхности твердого тела, то говорят, что жидкость ……. поверхность.

6. Причиной несмачивания твердого тела жидкостью является то, что силы притяжения молекул этой жидкости друг к другу ………, чем силы притяжения…………………

Учащиеся самостоятельно выполняют тест, осуществляют самопроверку, пошагово сравнивая с эталоном.

4. Итог урока.

Учитель: Итак, мы сегодня с вами ребята побывали в мире неизвестных явлений.

1.О каких явления вы сегодня узнали?

Поверхностное натяжение

Смачивание. Несмачивание

Учитель организует рефлексию.

Учащиеся дают самооценку собственной деятельности на уроке.

Учитель: 2. Смачиванием, ребята, обусловлено и такое явление, как капиллярность. Об этом явлении вы узнаете дома из параграфа 29. Что представляют собой капилляры. Где в природе и в быту можно встретить капилляры.

5. Задание на дом.

§ 29, Явление капиллярность. Ответить на вопросы.

Приведите примеры экологических и технических проблем, связанных с явлением смачивания.