资源简介

液体
一、教材分析
“液体”是2019年人教版《普通高中教科书物理选择性必修第三册》第二章“气体、固体和液体”第5节的内容。课程标准要求为：“观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现象。”即通过观察液体表面收缩的实验现象，引导学生从分子动理论的观点来剖析液体的微观结构，解释液体表面张力产生的原因。通过让学生观察浸润和不浸润现象、毛细现象，在从分子间的微观特性来解释浸润和不浸润、毛细现象产生的原因。
教材通过“生活现象、实验现象切入，再从分子动理论角度研究其产生的原因。实验是本节教学的关键，要引导学生观察和描述实验细节，帮助学生建立起真实、准确的感性认识。要重视实验现象的分析，要重视微观结构模型的建构，引导学生在宏观现象和微观结构间建立联系，让学生进一部体会宏观与微观相结合的研究方法。
二、学情分析
知识基础：学生已初步掌握分子动理论、气体、固体等相关知识，知道分子力与分子之间距离的关系。
能力基础：初步具备用分子动理论等观点解释、分析生活及现象的能力，也具备一定的实验探究能力，能观察实验现象并进行描述，能根据实验现象提出猜想，并设计实验验证猜想，能对实验现象进行分析推理，具备一定能分析和推理论证能力。
思维障碍：本节课中液体表面张力、浸润和不浸润、毛细现象均为宏观现象与微观原因分子动理论结合的内容，学生很难直接将宏观现象与微观因素直接联系分析问题。
三、教学目标
1物理观念.通过观察实验及生活中的现象，知道液体表面存在表面张力。通过对液体表面层微观结构的分析，了解液体的表面张力形成的原因。
2科学探究.通过观察实验及生活现象，了解浸润和不浸润现象。
3科学态度与责任.通过观察实验及生活现象，知道毛细现象及形成的原因。
四、教学重难点
教学重点：液体的表面张力、浸润和不浸润现象、毛细现象。
教学难点：表面张力形成的原因、毛细现象形成的原因、解释相关现象。
五、任务分解
任务1：知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因。
任务2：了解浸润和不浸润现象。
任务3：知道毛细现象及形成的原因。
任务4：总结与反思。
评价任务设计
1.小组合作完成两个小实验，观察现场实验及视频实验现象，回答任务1的问题。（对应目标1）
2.观察实验现象，回答任务2的问题。（对应目标2）
3.观察实验现象，结合生产生活实际，回答任务3的问题。（对应目标3）
4.回顾实验探究过程，思考探究过程的收获，回答任务4的问题。（对应目标1-3）
七、教学活动
“雨课堂”布置课前预习任务，并于预习后完成《2.5液体关键知识及必备能力课前诊断》，雨课堂生成诊断结果，通过DeepSeek生成学情诊断报告，体现出具体学生与具体知识或能力缺陷的对应关系，DeepSeek基于学情诊断报告给出分层或个性化教学建议，保证教师在进行课堂教学各环节中，能够发现并处理学生的共性问题，更能关注到有个性需要的学生，关注其学习效果，及时进行跟踪评价，个性化指导。
2.5液体关键知识及必备能力课前诊断
学校:______________________姓名：____________________班级：___________________
一、单选题
1．关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（　　）
A．露珠呈球形只是因为重力的作用
B．露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用
C．重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力
D．露珠呈球形是因为重力和表面张力同时作用的结果
E.我不会
二、多选题
2．关于下图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲为浸润现象，图乙为不浸润现象
B．图甲为不浸润现象，图乙为浸润现象
C．图甲中附着层的液体分子比液体内部的分子间距小
D．图乙中附着层的液体分子比液体内部的分子间距小
E.我不会
3．下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（　　）
A．水黾可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．绸布伞有缝隙但不漏雨水
D．滴入水中的红墨水很快散开
E．悬浮在水中的花粉做无规则运动
F.我不会
4．把极细的玻璃管分别插入水中和水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是（　　）
A． B．
C． D．
5．下列现象中与毛细现象有关的是哪些( )
A．砖块吸水
B．洗净的衣服在太阳下被晒干
C．毛巾的一只角浸入水中，水会沿毛巾上升，毛巾湿润
D．自来水笔从墨水瓶里把墨水吸进笔中
E.我不会
三、填空题
6．如图所示，横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图线，横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图线，实线为分子间引力和斥力的合力F（分子力）随r的变化图线。
如此题不会请在横线处打“ ”_________________，如会做请填空完成此题。
当r＝r0时，F引____F斥，分子处于__________（选填平衡状态或非平衡状态）；
当r＜r0时，F引_____F斥，分子力F表现为_________（选填斥力或引力）；
（3）当r＞r0时，F引_____F斥，分子力F表现为_________（选填斥力或引力）。
2.5液体关键知识及必备能力课前诊断评价报告
题号 知识及能力诊断 正确答案 达标率 需帮扶群体 重点关注教学环节
1 是否了解液体的表面张力形成原因 B 任务一
2 是否了解浸润和不浸润，知道其成因 AC 任务二
3 是否了解液体的表面张力及其效果 ABC 任务一
4 是否了解毛细现象 AC 任务二
5 是否能解释生活中的毛细现象 AC 任务三
6 是否理解分子力和分子间距离的关系 （1）=；平衡状态； （2）＜；斥力； （3）＞；引力 复习分子力和分子间距离的关系；任务一
任务一：知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因
创设问题情境：学生进行分组实验，“杯满不溢”和“回形针漂浮”（图1）；演示肥皂膜实验（图2）；播放天宫课堂—水膜实验（图3）。问题设计见表1.
图1 “杯满不溢”实验 图2 肥皂膜实验 图3 天宫课堂—水膜实验
表1 知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因
问题设计 学习过程 达成素养目标
通过满杯水中放一杯曲别针和曲别针放在水上不下沉两个挑战实验，同学们观察到了什么现象？ 在肥皂沫实验中，同学们观察到什么现象，实验现象说明什么？ 同学们能否根据肥皂膜实验中的得出的结论分析一下，为什么露珠总是呈球形？ 什么原因使液体表面有收缩紧绷的趋势？阅读教材回答下列问题： （1）什么是液体的表面层？ （2）液体表面层分子间距离有什么特点？ （3）液体表面层分子间作用力表现为什么力？ （4）什么是液体的表面张力？ （5）液体的表面张力方向有什么特点？ 活动1：学生体验满杯水中放一杯曲别针和曲别针放在水上不下沉两个挑战实验，观察实验现象回答问题1。 活动2：教师演示教材肥皂沫实验，实验中引导学生描述实验现象，回答问题2。 活动3：播放天宫课堂—水球实验视频，让学生结合实验结论分析原因，验证实验结论的正确性。再让学生分析露珠呈球形的原因，回答问题3。 活动4：引导学生阅读教材37页第二段，回答问题4。 知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因（物理观念） 创设“杯满不溢”“回形针漂浮”两个与以往学习知识有冲突的情境，引导学生质疑创新（科学思维） 通过观察和实验等方式获取证据，基于证据分析相关现象或原因。（科学探究） 引发学生好奇心，通过合作分享的方式进行科学探究（科学态度与责任）
1.教学建议：
活动1主要让学生体会液体特殊的现象，引发学生学习兴趣，学生做实验时可能会出现不敢操作的情况，这时老师要及时鼓励学生大胆操作。活动2需要教师在做实验过程中引导学生关注有效实验数据—未捅破肥皂膜表面积的变化，从而得到液体表面有收缩到最小面积的趋势。活动3是用客观事实验证实验结论，让学生能够坚信实验结论的真实性，准确性。活动4通过问题引导+学生自主学习的方式通过分子动理论的知识，得出液体的表面张力形成的原因。四个活动从观察现象→实验分析→事实验证→分析推理，层层递进为学生正确认识液体的表面张力及了解成因提供了重要的实验依据。
2.课堂评估要点：
（1）学生能否正确描述实验现象，能否对实验现象进行简单分析。
（2）学生能否基于已经的出的实验结论进行实际问题的分析。分析天宫课堂中“花瓣打开”，露珠呈球形等现象。
（3）学生能否通过自读教材找到问题答案，并从微观角度理解液体的表面张力形成的原因。
任务二：了解浸润和不浸润现象。
创设问题情境：演示水与石蜡板和玻璃板的浸润及不浸润实验（图4）；播放天宫课堂—液桥实验视频（图5）.问题设计见表2.
图4 浸润及不浸润实验 图5 天宫课堂—液桥实验
表2 了解浸润和不浸润现象
问题设计 学习过程 达成素养目标
将等量的水分别滴入玻璃片和石蜡片上，观察有什么现象发生？ 将液体倒入容器中，又会发生怎样的现象呢？同学们请描述图片中的不同现象？通过对比，我们发现液体与固体发生浸润或不浸润现象的条件是？ 播放天宫课堂—液桥视频片段，请学生回答水和液桥板之间属于哪种现象，刘亚平老师松开手后，什么力使两块液桥板合拢？ 活动1：学生观察等量水滴在玻璃片和石蜡片上的不同现象，回答问题1。 活动2：学生观看水和水银倒入玻璃管后的图片，再体会浸润和不浸润的现象，回答问题2。 活动3：综合考察学生对于液体的表面张力，浸润和不浸润的理解，回答问题3。 活动4：听教师讲授浸润和不浸润的成因。 通过观察和实验等方式获取证据，基于证据分析相关现象或原因。（科学探究）
1.教学建议：
活动1和活动2都是让学生描述实验现象，活动2还通过引导学生对比不同情况下浸润和不浸润的发生情况得出浸润和不浸润产生的条件。这里要注意提醒学生第一组情况是同种液体不同固体，第二组情况是同种固体不同液体。活动3是知识的应用，通过分析解决问题强化知识的理解，提升物理学科素养。活动4关于浸润和不浸润成因，教师讲授，无需拓展，学生了解即可。
2.课堂评估要点：
（1）学生能否正确描述水滴在玻璃片和石蜡片时的现象，引导从表面积大小进行描述，以及通过液体在两种片上运动痕迹，比较出差异性。
（2）液体倒入容器后，学生能否从液面出发描述浸润和不浸润的区别。通过对比得出浸润和不浸润产生的条件由液体和固体性质共同决定。
（3）学生能否分析并回答，水和液桥板属于浸润现象，以及水的表面张力使两块液桥板合并在了一起。
任务三：知道毛细现象及形成的原因。
创设问题情境：小魔术“彩虹天堂”解谜。问题设计见表3.
表3 知道毛细现象及形成的原因
问题设计 学习过程 达成素养目标
1.请同学们观察魔术“彩虹天堂”，哪位同学可以解开魔术的奥秘？ 2.请同学们猜一猜，毛细现象中液面升降的高低与什么因素有关？ 3.同学们能否说出生活中毛细现象的利用与防护吗？ 4.同学们能否设计一种工具，可以不经常给盆栽浇水，也能保证盆栽不会枯萎而亡！ 活动1：学生观察魔术“彩虹天堂”，回答问题1。 活动2：利用手上粉笔、毛线绳等的工具，体验毛细现象，并分享自己的心得体会。 活动3：以小组为单位讨论并设计实验，回答问题2。 活动4：听教师讲授毛细现象成因。 活动5：学生分享生活中毛细现象的利用与防护，回答问题3。 活动6：创设情境，学生讨论创新设计简易浇花装置，回答问题4。 活动7：创设情境，学生讨论设计解决厨房酱油瓶下印记的工具或办法。 通过观察和实验等方式获取证据，基于证据分析相关现象或原因。（科学探究） 在学习和探究中理解科学、技术、社会与环境的关系，理解社会需求是推动科学技术发展的动力。（科学态度与责任）
1.教学建议：
活动1要让学生感受到毛细现象，需要让学生观察到色彩上升的过程，现象引发学生建立毛细现象的轮廓。活动2承接活动1，将已产生的轮廓通过实验变得更清晰。活动3学生分组设计探究实验，培养学生实验探究能力，提升物理核心素养。活动4从现象到成因，过渡合理，将液面上升高度与力平衡相结合顺理成章，逻辑紧密。活动5运用所学知识分析生活问题，将知识与应用机密结合。活动6、7通过创设情境的方式重点培养学生运用知识解决解决实际问题的能力。教学活动从现象引入到推理分析再到实际应用，层层推进学生从学知识到用知识的过程，有利于学生物理学科素养的形成与提高。
2.课堂评估要点：
（1）能否分析出魔术的色彩上升其实是带有颜色的液体上升。
（2）能否利用手头实验器材，设计产生毛细现象的实验。
（3）能否设计对比实验，得出玻璃管内径越细，毛细现象越明显。
（4）通过毛细现象成因的学习，解释为什么玻璃管内径越细，毛细现象越明显。
（5）学生能否举例说明毛细现象的利用与防护。
（6）学生能否通过分组讨论的方式进行活动6、7的创新设计。
八、课后作业
（一）基础类
示例1．如图所示，水黾是春夏季常见的小昆虫，它们可以停留在水面上，甚至在水面上蹦跳追逐也不会沉入水中，这主要是由于水面存在___________（选填“浮力”或“表面张力”）的缘故，这种力的形成是因为水的表面层里，分子比较稀疏，分子间的距离大于水内部的分子距离，分子间的作用表现为相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。
示例2．如图甲所示，在一透明细玻璃管中装有一定量的油，该种油对玻璃管__________（填“浸润”或“不浸润”），假设附着层中油分子间的平均距离为r1，内部油分子间的平均距离为r2，则r1__________（填“大于”“小于”或“等于”）r2；如图乙所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中（a）、（b）所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中（c）所示，则由此可判断出A为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”），B为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”）。
拓展类
示例1．规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，图甲为一滴水滴在医用口罩内侧的照片，图乙为对应的示意图。以下说法正确的是（　　）
A．照片中水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部密集
B．该口罩为不合格产品，其内侧材料对所有的液体都浸润
C．该口罩为合格产品，其内侧材料并非对所有的液体都不浸润
D．照片中水滴附着层（即固液接触层）内水分子比水滴内部密集，因为附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力小
示例2．找一件沾上蜡或油脂的衣服，将两张棉纸分别放在腊迹或油脂衣服处的上面和下面，然后用熨斗在绵纸上熨一熨，观察现象，并用本节课学习的知识解释其原因。

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