3.2研究液體的表面性質(zhì)教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年高中物理上?？平贪孢x修3-3-滬教版2007課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析3.2研究液體的表面性質(zhì)教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年高中物理上?？平贪孢x修3-3-滬教版2007

本章節(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究液體的表面張力現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生理解表面張力的概念和影響因素，并學(xué)會運(yùn)用相關(guān)理論解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。教學(xué)設(shè)計緊密結(jié)合教材，注重實(shí)驗(yàn)操作和理論分析，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)際應(yīng)用能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究液體表面張力，提升學(xué)生觀察、分析、推理和實(shí)驗(yàn)操作能力。同時，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)思維，理解物質(zhì)性質(zhì)與宏觀現(xiàn)象的關(guān)系，培養(yǎng)對科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和求知欲，增強(qiáng)社會責(zé)任感，認(rèn)識到科學(xué)知識在生活中的應(yīng)用價值。三、學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中二年級學(xué)生，這一階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)，對力學(xué)、熱學(xué)等基本概念有一定了解。然而，在研究液體的表面性質(zhì)這一章節(jié)，學(xué)生可能對表面張力這一概念較為陌生，對其產(chǎn)生的原因和影響因素的理解可能存在困難。在知識層面，學(xué)生需要掌握液體表面張力的定義、形成原因以及影響因素等基本概念。

在能力方面，學(xué)生需要具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠熟練使用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。此外，學(xué)生還需要具備觀察、分析、推理等科學(xué)探究能力，能夠從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納出科學(xué)規(guī)律。在素質(zhì)方面，學(xué)生應(yīng)具備良好的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)精神，能夠?qū)Υ茖W(xué)問題持開放和質(zhì)疑的態(tài)度。

行為習(xí)慣方面，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時可能存在操作不規(guī)范、記錄數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題，這可能會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，部分學(xué)生可能對實(shí)驗(yàn)課缺乏興趣，導(dǎo)致參與度不高。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有本節(jié)課的上?？平贪孢x修3-3教材，以便查閱相關(guān)知識點(diǎn)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備液體表面張力相關(guān)的圖片、圖表和視頻，以增強(qiáng)學(xué)生對概念的理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備玻璃棒、水、肥皂水、滴管、放大鏡等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺，安排分組討論區(qū)，便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和交流討論。五、教學(xué)過程設(shè)計**總用時：45分鐘**

###導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

**用時：5分鐘**

1.**情境創(chuàng)設(shè)**（1分鐘）

-展示生活中常見的液體現(xiàn)象，如水滴在荷葉上的形態(tài)、肥皂泡的形成等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。

2.**提出問題**（1分鐘）

-提問：“為什么水滴會形成圓形？肥皂泡為什么會形成薄膜？這些現(xiàn)象與液體的什么性質(zhì)有關(guān)？”

3.**激發(fā)興趣**（3分鐘）

-通過提問和展示，激發(fā)學(xué)生對液體表面性質(zhì)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

###講授新課（25分鐘）

**用時：25分鐘**

1.**表面張力的概念**（5分鐘）

-講解表面張力的定義，解釋表面張力是液體表面分子間相互吸引的結(jié)果。

-通過示意圖展示分子間的相互作用，幫助學(xué)生理解表面張力的產(chǎn)生。

2.**影響表面張力的因素**（5分鐘）

-講解溫度、濃度、表面活性劑等對表面張力的影響。

-通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嵗f明這些因素如何改變液體的表面張力。

3.**表面張力實(shí)驗(yàn)**（10分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察液體表面張力在不同條件下的變化。

-實(shí)驗(yàn)步驟：滴入肥皂水、觀察表面張力、改變溫度、觀察變化等。

4.**應(yīng)用實(shí)例**（5分鐘）

-介紹表面張力在生活中的應(yīng)用，如清潔劑、防水材料等。

-通過實(shí)例分析，讓學(xué)生理解表面張力在科技發(fā)展中的作用。

###鞏固練習(xí)（10分鐘）

**用時：10分鐘**

1.**課堂練習(xí)**（5分鐘）

-出示與表面張力相關(guān)的習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成。

-學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師巡視指導(dǎo)。

2.**討論交流**（5分鐘）

-學(xué)生分組討論，分享實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果和個人理解。

-小組代表匯報討論成果，教師點(diǎn)評并解答疑問。

###課堂提問（5分鐘）

**用時：5分鐘**

-提問：“液體表面張力在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用？”

-提問：“如何解釋水滴在荷葉上的滾動現(xiàn)象？”

-提問：“如果改變水的溫度，表面張力會發(fā)生怎樣的變化？”

###師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

**用時：5分鐘**

-教師與學(xué)生互動，針對學(xué)生的提問進(jìn)行解答。

-鼓勵學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和討論。

-通過提問和回答，檢驗(yàn)學(xué)生對知識的理解和掌握程度。

###總結(jié)與拓展（5分鐘）

**用時：5分鐘**

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)表面張力的重要性。

-提出拓展性問題，引導(dǎo)學(xué)生思考表面張力在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力。

###教學(xué)評價

-通過學(xué)生的課堂參與度、練習(xí)完成情況以及課后作業(yè)的反饋，評價學(xué)生對表面張力知識的掌握程度。

-觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，評價其科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)技能。

**注意**：以上教學(xué)過程設(shè)計為示例，實(shí)際教學(xué)過程中可根據(jù)學(xué)生的具體情況進(jìn)行調(diào)整。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-**液體表面張力在自然界中的應(yīng)用**：介紹自然界中液體表面張力的現(xiàn)象，如水滴在植物葉面上的滾動、昆蟲在水面上的行走等。

-**表面活性劑的作用**：探討表面活性劑如何改變液體的表面張力，以及其在清潔劑、化妝品等日常用品中的應(yīng)用。

-**表面張力在科技領(lǐng)域的應(yīng)用**：介紹表面張力在材料科學(xué)、納米技術(shù)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，如防水涂層、藥物載體等。

-**表面張力與生物膜**：討論生物膜的形成與表面張力的關(guān)系，以及生物膜在細(xì)胞功能中的作用。

-**表面張力與流體動力學(xué)**：分析表面張力對流體動力學(xué)現(xiàn)象的影響，如毛細(xì)現(xiàn)象、液滴形狀等。

2.拓展建議：

-**課外閱讀**：推薦學(xué)生閱讀與表面張力相關(guān)的科普書籍或科學(xué)雜志，如《科學(xué)美國人》、《自然》等。

-**實(shí)驗(yàn)探究**：鼓勵學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，如制作肥皂泡、觀察液滴在不同表面上的行為等，以加深對表面張力現(xiàn)象的理解。

-**項目研究**：引導(dǎo)學(xué)生選擇與表面張力相關(guān)的課題進(jìn)行項目研究，如設(shè)計一種新型清潔劑、研究表面活性劑對生物膜的影響等。

-**科技競賽**：鼓勵學(xué)生參加與表面張力相關(guān)的科技競賽，如青少年科技創(chuàng)新大賽、物理競賽等，以提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-**在線課程**：推薦學(xué)生觀看在線開放課程，如Coursera、edX等平臺上的相關(guān)課程，以獲取更深入的專業(yè)知識。

-**學(xué)術(shù)交流**：組織學(xué)生參加學(xué)術(shù)講座或研討會，邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行講解，以拓寬學(xué)生的知識視野。

-**實(shí)踐應(yīng)用**：鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際生活中，如設(shè)計環(huán)保清潔劑、參與社區(qū)環(huán)境改善項目等，以培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。七、板書設(shè)計①液體表面張力概念

-表面張力：液體表面分子間相互吸引的結(jié)果

-表面張力作用：使液體表面盡可能縮小，形成最小表面積

②影響表面張力的因素

-溫度：溫度升高，表面張力減小

-濃度：濃度增加，表面張力增大

-表面活性劑：降低表面張力

③表面張力實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

-液滴形狀：水滴呈球形

-肥皂泡：形成薄膜，具有彈性

-液滴在表面上的滾動：表面張力使液滴保持形狀

④表面張力應(yīng)用

-清潔劑：利用表面活性劑降低表面張力

-防水材料：利用表面張力形成防水層

-藥物載體：利用表面張力將藥物包裹在微小液滴中

⑤表面張力與相關(guān)概念

-分子間作用力：表面張力是分子間作用力的一種表現(xiàn)

-流體動力學(xué)：表面張力影響流體動力學(xué)現(xiàn)象

-生物膜：表面張力在生物膜形成中起作用八、作業(yè)布置與反饋**作業(yè)布置：**

1.**課后閱讀**（10分鐘）

-閱讀教材中關(guān)于表面張力相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，重點(diǎn)理解表面張力的定義、影響因素和應(yīng)用。

2.**實(shí)驗(yàn)報告**（20分鐘）

-完成本節(jié)課實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析、結(jié)論等部分。

3.**思考題**（15分鐘）

-思考以下問題，并簡要回答：

-表面張力是如何影響液滴形狀的？

-表面活性劑是如何降低表面張力的？

-表面張力在生活中的應(yīng)用有哪些？

4.**拓展練習(xí)**（15分鐘）

-完成以下練習(xí)題，鞏固對表面張力概念的理解：

-如果將水加熱至沸騰，水的表面張力會發(fā)生怎樣的變化？

-為什么肥皂泡會形成薄膜？

-在清潔劑中添加表面活性劑有什么作用？

**作業(yè)反饋：**

1.**及時批改**：在學(xué)生完成作業(yè)后的第二天，教師應(yīng)開始批改作業(yè)，確保學(xué)生能夠及時得到反饋。

2.**詳細(xì)反饋**：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)批改，包括對實(shí)驗(yàn)報告的步驟、結(jié)果分析、結(jié)論等部分的評價。

3.**指出問題**：在批改過程中，教師應(yīng)指出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論得出等方面存在的問題。

4.**改進(jìn)建議**：針對學(xué)生存在的問題，給出具體的改進(jìn)建議，如改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作方法、提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性等。

5.**個別輔導(dǎo)**：對于作業(yè)中表現(xiàn)不佳的學(xué)生，教師應(yīng)進(jìn)行個別輔導(dǎo)，幫助他們理解和掌握相關(guān)知識。

6.**課堂討論**：在下一節(jié)課的開始，教師可以組織學(xué)生針對作業(yè)中的問題進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和學(xué)習(xí)。

7.**定期總結(jié)**：在作業(yè)反饋過程中，教師應(yīng)定期總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

8.**家長溝通**：對于作業(yè)中表現(xiàn)突出的學(xué)生，教師可以與家長溝通，共同鼓勵學(xué)生的進(jìn)步；對于表現(xiàn)不佳的學(xué)生，教師應(yīng)與家長合作，共同尋找解決問題的方法。典型例題講解1.**例題**：已知水的表面張力系數(shù)為0.0728N/m，求一個直徑為2cm的水滴的表面張力。

**解題過程**：

-計算水滴的表面積：S=πr2=π(0.01m)2≈3.14×10??m2

-計算表面張力：F=Sγ=3.14×10??m2×0.0728N/m≈0.0228N

**答案**：水滴的表面張力約為0.0228N。

2.**例題**：在肥皂膜實(shí)驗(yàn)中，已知肥皂膜的厚度為0.5μm，肥皂的表面張力系數(shù)為0.03N/m，求肥皂膜的面積。

**解題過程**：

-計算肥皂膜的體積：V=Sθ=A×θ=A×0.5×10??m

-計算肥皂膜的質(zhì)量：m=ρV=ρAθ=ρA×0.5×10??kg

-計算肥皂膜所受的表面張力：F=2γA=2×0.03N/m×A

-由于肥皂膜處于平衡狀態(tài)，表面張力等于重力：F=mg

-解得肥皂膜的面積：A=mg/(2γ)=(ρAθg)/(2γ)=(ρθg)/(2γ)

-代入數(shù)值計算得：A≈3.33×10??m2

**答案**：肥皂膜的面積約為3.33×10??m2。

3.**例題**：將肥皂水滴入水中，形成肥皂泡。已知肥皂泡的直徑為5cm，求肥皂泡的表面張力。

**解題過程**：

-計算肥皂泡的表面積：S=4πr2=4π(0.05m)2≈0.0314m2

-計算肥皂泡的表面張力：F=Sγ=0.0314m2×0.03N/m≈0.00942N

**答案**：肥皂泡的表面張力約為0.00942N。

4.**例題**：在毛細(xì)管中，水的上升高度為h，毛細(xì)管的半徑為r，求水的表面張力系數(shù)γ。

**解題過程**：

-毛細(xì)管中的上升高度與表面張力系數(shù)的關(guān)系：h=2γcosθ/ρrg

-其中θ為液體與固體接觸角，ρ為液體的密度，r為毛細(xì)管半徑

-假設(shè)θ為0°，cosθ=1，則γ=ρrg/(2h)

-代入數(shù)值計算得：γ=1×103kg/m3×10??m×10??m/(2×0.1m)≈0.05