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三、水的表面张力

水的三态变化、溶解与混合物分离 · 三年级
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 水分子间相互吸引,使水面像有一层弹性薄膜,能抵抗外力并维持最小表面积的现象。

从哪来 基于“探究思维培养”和“安全观察习惯”。学生需先掌握如何规范记录观察到的现象(如硬币滴水数),并在安全前提下进行动手实验,才能从感性经验上升为对表面张力的理性认知。

为什么 水分子之间存在强大的内聚力(氢键)。在水体内部,分子被四周分子均匀拉扯,合力为零;但在表面,分子只受到下方和侧方分子的吸引,缺乏上方分子的拉力,导致表面分子被向内拉紧。这种不平衡的力使得水面倾向于收缩到最小面积,从而形成类似弹性薄膜的效果,能够支撑轻小物体或让水滴呈球形。

讲法
类比法:蹦床模型 适合:空间想象力较强、喜欢物理直觉的学生 告诉学生,想象水面是一张紧绷的蹦床。当你把一个小钢球(或回形针)轻轻放在上面,蹦床会微微凹陷但不会破,因为蹦床的弹性把它托住了。水的表面就是这张“隐形蹦床”,它把轻小的物体托在水面上,而不是让它们立刻沉下去。
讲法
实验法:硬币滴水挑战 适合:动手能力强、喜欢竞争和量化数据的学生 准备一枚硬币和滴管。让学生预测硬币上能放多少滴水而不溢出。实际操作时,学生会惊讶地发现水滴隆起成半球状甚至更高才破裂。引导他们观察:为什么水没有立刻流走?因为水分子手拉手(表面张力)把水“兜”住了。通过计数和对比,直观感受表面张力的存在。
讲法
生活法:荷叶效应与昆虫行走 适合:观察力敏锐、联系生活实际的学生 展示水黾在水面行走、荷叶上水珠滚动的视频或图片。提问:为什么水黾不会沉下去?为什么水珠是圆的而不是摊平的?解释:因为水表面有一层“皮肤”,水黾的脚踩在这层“皮肤”上,水珠则因为想缩成最小体积(球形)而保持圆润。
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练一道
基础题
小明把一枚洗净的回形针轻轻平放在水面上,回形针没有沉下去,而是浮在水面。请解释原因。
变式
在“硬币滴水”实验中,如果在水中加入少量洗洁精,硬币上能容纳的水滴数量会明显减少。请解释为什么洗洁精会减弱表面张力。
试试手自己判
检测题
将一根细铁丝弯成环形,中间系一根松紧适中的棉线,形成一个“8”字形。将铁丝环浸入肥皂水后取出,环上形成一层肥皂膜。此时棉线是松弛弯曲的。用火柴烧断棉线一侧的肥皂膜,观察棉线的变化。 1. 棉线会向哪一侧移动? 2. 这说明肥皂膜具有什么性质?
看答案和判分标准
答案:1. 棉线会向未烧断的那一侧(剩余肥皂膜一侧)移动,变成弧形。 2. 说明肥皂膜具有表面张力,且表面张力会使液面收缩到最小面积。
判对标准:
- 答出“向剩余膜一侧移动”或“变弧形”得1分。
- 答出“表面张力”或“液面收缩”得1分。
- 若只答“被吸过去”而未提及表面张力或收缩原理,得0.5分。
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