全国教师技能大赛一等奖《液体》教学设计.docx

全国教师技能大赛一等奖液体教学设计 人教版普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-3）（2022年4月第3版）第九章第二节液体（第37页至第42页），人民教育出版社。 物理（选修3-3）第九章固体、液体和物态变化共分为四小节，而本节课是在学习了第七章分子动理论、第八章气体，第九章第一节固体的基础上对液体相关性质的研究，在学习方法上与前面所学的知识都有紧密的联系。因此学好本节课既加深了对前面所学知识的理解，同时也为后面学习物态变化打好基础。在教材中，本节课共分为五部分内容：液体的微观结构、液体的表面张力、浸润和不浸润、毛细现象以及液晶，考虑到教学大纲中关于后三部分内容对学生的掌握没有做严格的要求，因此本节课重点讲解前两部分内容。 学习本节课时，学生已经对分子动理论等相关知识有了一定的掌握，并用它研究了气体和固体，同时还具备了一定的实验探究能力。考虑到本节课的学习内容主要是用微观理论解释宏观现象，因此在学习过程中，学生应该注意融会贯通、学以致用、举一反三，实验过程中，应该主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手，避免被动填鸭，注重搜集和处理信息，获取新知识学会解决问题，注意逻辑线索，构建属于自己的物理知识结构。 ?知识与技能 1.了解液体的微观结构和基本性质； 2. 知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因。 ?过程与方法 1.参与实验探究活动，增加学生之间的交流和合作； 2.通过讨论分析，学习从微观角度解释宏观现象的方法。 ?情感态度与价值观 学生通过实验增强透过现象认识本质的科学意识，养成主动探索、善于分析的科学习惯，激发探索自然规律的兴趣。 1.探究液体表面张力的性质； 2.对相关表面张力的现象进行微观解释。 液体表面张力形成的原因 对液体的表面张力采用实验探究式教学法，对表面张力的微观解释采用启发式教学法。在教学中主要实行学生分组实验，让学生参与到课堂中，引导学生来探索规律并让学生试着自己得出结论。重要的是让学生学会学习，掌握获取新知识的过程和方法，养成良好的科学素养。 硬币，毛笔、铁丝环、棉线、玻璃杯、肥皂水等二人一套，色素，学生自备牛奶，多媒体素材。 新授课，1课时。 教学事件教师活动学生活动教学资源设计思想 液体的微观结构 提问：固体、气体的微 观结构和性质是怎样的？ 分别从单个分子、局部（小 区域）和宏观性质三个角度 考虑。 提问：回顾怎么通过固 体的微观结构特点来分析 固体的性质。 提问：从宏观看，液体 与气体、固体分别有哪些相 似？液体性质与谁的更相 似一些？ 提问：液体的微观结构 如何？ 强调：非晶体的结构与液体 非常类似。非晶体的分子也 是处于杂乱无章的结构状 态，跟液体中小区域杂乱无 章的状态非常相似，所以晶 体可以看做是粘滞性极大 地液体。因此，严格来说只 有晶体才是真正的固体。 （教师在教学过程中要适 时做好引导、知识梳理和总 结。） 1.固体单个分子在平衡位 置做小幅度的振动，所 以固体具有一定的体 积，不容易被压缩；局 部分子规则的排列；宏 观性质，各向异性。 2.气体单个分子没有平衡 位置；局部分子排列不 规则；宏观性质，各向 同性。 1.分子在固定的平衡位置 做小幅度的振动，所以 固体具有一定的体积， 不易被压缩。 2.固体分子排列规则，所 以有确定的形状，各向 异性。 1.与固体相似的地方：液 体具有一定的体积，不 易被压缩。 2.与气体相似的地方：没 有固定形状，具有流动 性。 与固体的性质更相似一些。 液体分子密集在一起， 具有一定的体积，不易压 缩；液体分子间距接近固体 分子，相互作用力大；液体 分子在很小的区域内有规 则排列，但只是暂时的，其 边界和大小随时改变，并且 杂乱无章，因此呈现各向同 性；液体分子的热运动虽然 与固体分子类似，但是无长 期固定的平衡位置，可在液 体中移动，因而具有流动 性，且扩散比固体快。 多媒体课 件 知识回顾 类比教学 透析液体微 观性质 教科书 对本部分讲 述较少，但 在教学中， 联系第七 章、第八章 的知识，将 分子动理论 与物态变化 相结合，学 生既学到了 新知识，又 加强了对旧 知识的理 解。 注意： 1.重视新旧 知识的联 系； 2.注意用液 体微观结构 的特点去认 识液体的性 质； 3.严格来说， 只有晶体才 是真正的固 体。 液体的表面张力一、观察活动 观察活动一：牛奶开花 教师指导学生把牛奶 倒在碗中，然后将五种色素 分五个不同方向滴在牛奶 中，最后滴适量洗洁精在碗 的中央，观察实验现象。 观察活动二：教师用多媒体 为学生展示图片 提问： 1.为什么蜥蜴能在水面上 行走？它会凌波微步 吗？ 2.为什么蜘蛛网上的水珠 成球状？ 观察活动三：毛笔实验 教师指导学生做如下 实验： 1观察干毛笔的笔毫 2将毛笔沾水，再观察笔 毫。 提问：为什么笔毫会聚 在一起形成笔锋？ 3再把整支毛笔浸入到水 中，观察水中的笔毫。 提问： 这个时候笔当然还是 湿的，可是笔毫蓬松如干毛 笔一般，这是为什么呢？可 见要有笔锋，除了靠笔湿之 外，还有别的原因。 牛奶中的色素像开花 一样一圈一圈的向外围扩 散开来。 学生观察猜想：液体与 空气接触的表面是一层膜， 它有收缩的趋势。 1.毛是蓬松的。 2.有了笔锋。 笔湿了。 笔毫蓬松如干毛笔一般。 多媒体课 件展示图 片： 1.在水面 上行走的 蜥蜴 2.蜘蛛网 上的水珠 器材：毛 笔两人一 套，色素， 学生自备 牛奶 从生活 入手，展开 对表面张力 的探索，让 学生在真实 的案例中发 现问题，体 会物理模型 来源于生 活，激发学 习兴趣。 对于笔 毫能形成笔 锋的原因， 大部分学生 会用惯性思 维认为是笔 湿了。用简 单的小实验 打破日常生 活中貌似常 识性的认 识，可以激 发学生的好 奇心和求知 欲。 液体的表面张力二、实验探究活动 探究活动一：杯口不溢水 教师演示向玻璃杯中小 心的注满水，使水面恰好与 杯口相平（注意保持杯口是 干燥的），然后把硬币逐个 的放入杯中，要从水的中间 投放，尽量减轻水面的扰 动。提问： 1.观察到了什么？ 2.为什么水不会流出来 呢？引导学生用类比的 方法说明这个现象 液体的表面绷紧，各部 分之间存在着相互作用的 引力，我们把它称为表面张 力。那它的作用效果怎样？ 探究活动二：棉线实验 教师指导学生把一条 细棉线的两端系在铁丝环 上，要使棉线处于略为松弛 的状态。然后将铁丝环浸入 肥皂液里，再拿出来时环上 就留下了一层肥皂液的薄 膜。 1请观察棉线是张紧的还 是松弛的？ 2刺破棉线一侧的薄膜， 观察薄膜和棉线发生的 变化。 3你能得到什么结论？表 面张力有什么作用效 果？ 探究活动三：棉线圈实验 教师指导学生把一个 棉线圈系在铁丝环上，使环 上布满肥皂液的薄膜。 1.请观察棉线圈是怎样 的？ 1.水面逐渐凸起，且高于 杯口，但不溢出。 2.杯口好像有一张紧绷的 橡皮膜，使水不能溢出。 学生分组实验，根据教 师的指导操作。 1.这时薄膜上的棉线仍是 松弛的。 2.刺破棉线的一侧的薄 膜，另一侧的就会收缩， 使棉线弯向另一边。 结论：液面具有收缩的趋 势。 学生分组实验。 1.棉线圈是松弛的。 杯子、水、 硬币 铁丝环、 棉线、玻 璃杯、肥 皂水两人 一套 通过小 实验验证课 堂开始学生 的猜测，引 入表面张 力，引发学 生对表面张 力如何作用 的思考。 帮助学 生正确理解 表面张力的 作用效果。 学生分组实 验锻炼了学 生的动手能 力，培养了 学生的团结 合作意识。 他们通过自 主实验获得 结论，能加 深对知识的 理解。 液体的表面张力2.刺破棉线圈里肥皂膜， 观察棉线圈外的薄膜和 棉线圈有什么变化？ 3.为什么会产生这种现 象？ 4.你能得到什么结论，表 面张力能使液面收缩到 什么程度？ 实验一、二的目的是搞 清楚以下几个问题（教师应 在实验前提出，让学生有目 的地进行实验）： 1.棉线的变化情况怎样？ 2.为什么会发生那样的变 化？ 3.是不是力的作用？是什 么力的作用？ 4.其方向是怎样的？ 三、表面张力形成原因 提问： 1.为什么存在表面张力？ 2.从微观角度还是宏观角 度来解释？ 请同学们观察液体表 面的微观图。 1.与在液体和气体中比 较，液体分子在表面层 的分布有什么特点？ 2.上一章学过分子间距和 分子间作用力的关系， 请学生回忆一下。 3.从这幅图中来看，表面 层分子间主要表现为什 么力呢？ 2.刺破棉线圈里的肥皂膜 后，棉线圈外的薄膜就 会收缩，使棉线圈张紧 成圆形。 3.棉线圈的周长一定时， 所围面积最大的几何图 形是圆，说明只有棉线 圈被张紧成圆形是肥皂 膜面积才会最小。 4.液体表面具有收缩到最 小的趋势。 微观。 1.表面层分子比较稀疏。 2.分子间的距离大于0r时 表现为引力，小于0r时 表现为斥力，等于0r时 分子力为零。 3.表面层分子间作用主要 表现为相互吸引，是引 力。 多媒体图 片展示： 引导学 生利用已学 的分子间间 距和作用力 的关系，来 逐步分析解 释物理宏观 现象，做到 新旧知识的 联系。 液体的表面张力4.这个分子间的引力怎么 体现为液体表面张力？ 我们在液体和表面层之 间画一条线，线两侧的液体 之间的作用是引力这就是 液体的表面张力。它的方向 垂直于所画的直线。正是由 于液面分子间这种相互吸 引，才使得液面存在这样的 引力，使液面收缩。 多媒体图 片展示： 正式给 出表面张力 的概念。 知识巩固 总结前面所学知识，我 们看到液体表面存在收缩 的趋势，原因是存在着表面 张力，它是表面张力的作用 效果，而表面张力本质上是 表面层分子间作用力为引 力的宏观表现。 请学生做下面练习，巩 固所学知识： 1.蜘蛛网上的水珠为什么 呈球状？ 2.弯成弧形的棉线所受张 力的方向是怎样的？ 3.视频展示水面浮针的实 验，问液面对缝衣针的 作用是液体的表面张力 吗？（注意强调表面张 力的本质：是表面层分 子间作用力是引力的宏 观表现） 4.展示一些奇特的表面张 力器材，观察他们形成 的表面张力现象，思考 这些特殊的现象是怎么 形成的？请学生课后发 挥自己想象，看还能做 出别的形状吗？下节课 做展示。 1.表面张力会使液面收 缩，使其收缩到表面积 最小。体积一定时，球 形的表面积最小，所以 水珠成球状。 2.如图所示： 3.表面张力的作用是使液 体表面形成一层薄膜， 液面对缝衣针的作用其 实是这层膜对它有作 用。 多媒体课 件展示 回顾和 解释前面实 验留下的问 题，在巩固 已学知识的 基础上，帮 助学生理清 概念，深化 认识，加深 对表面张力 的理解。 课堂小结 引导学生从学习的知 识，方法，体验三个方面来 总结，注意结合板书设计。 学生回顾总结。适时做 好知识梳理 形成完善的 知识体系。 液体 1、液体的微观结构：分子在不固定平衡位置附近做小振动，形成暂时的分子规则排布 宏观性质：有一定的体积，不易被压缩，具有流动性，比固体扩散快。 2、液体表面张力的性质 实验一：液体表面存在收缩的趋势 实验二：液体表面具有收缩到最小的趋势 总结：液体的表面存在张力，张力的方向在液面内 1.重视实验：通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是一门以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。 2.重视应用媒体辅助教学，提高课堂教学的效率。 3.充分发挥学生的主体作用：在本节课中以学生分组探究实验为主，学生在实验探索的过程中始终保持积极的学习心态，而教师作为教学资源的信息提供者，实验材料的准备者，教学过程的组织者，充分突出学生的主体地位。