2024-2025学年高中物理 第三章 气体 4 液体的表面张力教案2 教科版选修3-3

2024-2025学年高中物理第三章气体4液体的表面张力教案2教科版选修3-3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第三章气体4液体的表面张力教案2教科版选修3-3教学内容分析本节课的主要教学内容为高中物理选修3-3第三章气体中的第4节“液体的表面张力”。本节内容涵盖了液体内部分子间的相互作用力，表面张力的定义，以及表面张力对液体形态的影响。具体涉及表面张力的产生原因、表面张力的特性、以及表面张力在现实生活中的应用实例。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在前期学习中已经掌握了物质的基本微观粒子理论，了解了分子间的引力和斥力。在此基础上，本节课将进一步引导学生探索液体分子间的特殊相互作用力——表面张力，从而深化学生对物质微观粒子间相互作用力的理解，并为后续学习液体物理性质及其应用打下基础。核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在通过液体的表面张力这一主题，培养学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。首先，学生将通过探究表面张力的概念，形成对物质世界微观相互作用力的深刻理解，发展物理观念。其次，通过对表面张力现象的观察与分析，培养学生运用科学思维方法，如模型建构、推理和论证，解释自然现象的能力。

在科学探究方面，学生将设计实验，测量表面张力的大小，通过实验操作和数据处理的实践，提升科学探究的技能。此外，通过小组合作交流，学生将学会有效沟通和合作，培养团队合作精神。

最后，本节课强调科学态度与责任的教育，学生将意识到表面张力在日常生活和工业中的应用，认识到物理知识与现实生活的紧密联系，激发学生对科学的兴趣和好奇心，同时培养学生的环保意识和科技创新意识，使他们在未来能够负责任地参与社会决策，为可持续发展做出贡献。通过本节课的学习，学生不仅掌握了物理知识，而且形成了适应终身发展和社会发展需要的核心素养。教学难点与重点1.教学重点

（1）表面张力的定义及其产生原因：这是本节课的核心内容，要求学生理解表面张力是液体分子间特殊相互作用力的体现，以及表面张力产生的原因是液体与气体接触的表面层内分子间的引力作用。

举例：通过对比液体内部和表面的分子排列，解释表面层分子间距离大于内部，从而导致表面层分子间的引力相对较强。

（2）表面张力的特性：包括表面张力使液体表面有收缩趋势、液体的表面积趋向于最小化等。理解这些特性有助于学生进一步探索液体的物理性质。

举例：展示水滴在平滑表面形成近似球形的现象，解释这是由于表面张力使水滴表面积最小化。

（3）表面张力的应用实例：分析表面张力在日常生活中的应用，如洗涤剂、液体薄膜等，使学生对表面张力有更直观的认识。

举例：介绍洗涤剂如何利用表面张力降低液体与固体之间的附着力，达到清洁效果。

2.教学难点

（1）表面张力的方向：学生容易误认为表面张力只存在于液体表面，实际上表面张力作用于液体表面和液体与气体接触的界面。

突破方法：通过图示和实例，强调表面张力的方向垂直于液体表面，并存在于液体与气体的接触界面。

（2）表面张力与液体接触角：理解液滴在固体表面的接触角与表面张力的关系，以及接触角对液体流动性的影响。

突破方法：通过实验观察不同液体在固体表面的接触角，分析接触角与表面张力的关系，并探讨接触角对液体流动性的影响。

（3）表面张力的测量方法：掌握表面张力的测量原理和方法，如环法、滴体积法等。

突破方法：结合实验操作，详细讲解不同测量方法的原理和步骤，让学生在实践中掌握表面张力的测量方法。

（4）表面张力与液体性质的关联：理解表面张力对液体性质，如表面能、湿润性等的影响。

突破方法：通过实例分析，让学生认识到表面张力与液体性质的密切关系，如表面张力越大，液体的表面能越高，湿润性越差。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都准备了高中物理选修3-3教科书，以便于课堂上同步翻阅第三章气体中的第4节“液体的表面张力”相关内容。

-提供课堂讲义，包括本节课的教学目标、核心概念、重点难点等内容，方便学生预习和复习。

2.辅助材料：

-准备液体的表面张力相关的图片、图表和视频资料，用于课堂上直观展示表面张力的现象和特性。

-收集表面张力在日常生活中的应用实例图片和视频，如肥皂泡、液体滴在固体表面的接触角等，增强学生对表面张力的认识。

-准备动画或模拟软件，帮助学生理解液体分子间的相互作用力以及表面张力的形成过程。

3.实验器材：

-准备表面张力测量的实验器材，如环法测量装置、滴体积法装置、显微镜等，确保实验的准确性和安全性。

-准备液体样本，如水、酒精、洗涤剂等，用于观察不同液体的表面张力。

-准备量筒、滴定管、电子天平等，用于实验过程中的定量测量。

-确保实验器材的数量充足，以便学生分组进行实验操作。

4.教室布置：

-在教室前方设置讲台和投影设备，方便展示辅助材料和进行课堂讲解。

-在教室后方或一侧设置实验操作区，确保实验器材的存放和操作空间充足，并配备必要的防护设施。

-根据教学需要，将学生座位布置成小组讨论的形式，方便学生进行合作学习和讨论。

-提前检查教室内的多媒体设备，确保其正常运行，避免影响课堂教学。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是“液体的表面张力”这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否注意过水滴在叶面上形成的球形，或者洗手时肥皂泡的现象？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索表面张力的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解表面张力的基本概念。表面张力是液体表面层分子间特殊相互作用力的体现，它使得液体表面有收缩趋势，液体的表面积趋向于最小化。表面张力在液体物理学和日常生活中都有着重要的作用。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。以肥皂泡为例，分析表面张力如何影响泡泡的形成和维持，以及它在洗涤剂中的作用。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调表面张力的产生原因、特性以及测量方法这两个重点。对于难点部分，我会通过实物演示和图示来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与表面张力相关的实际问题，如表面张力在日常生活中的应用。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的表面张力测量实验。这个操作将演示表面张力的测量原理和方法。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“表面张力在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了表面张力的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对表面张力的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《物理的奥秘：表面张力》一书，深入浅出地介绍了表面张力的基本概念、产生原因、特性以及在实际生活中的应用。

-《液体物理学》教科书，第三章液体部分，详细阐述了表面张力的相关知识，包括表面张力的测量方法、液体接触角等。

-《生活中的科学：表面张力现象》科普文章，通过丰富的实例，展示了表面张力在日常生活中的应用。

2.课后自主学习和探究：

-研究表面张力在自然界中的作用，如水滴在植物叶面上的球形、肥皂泡的形成等。

-探索表面张力与液体湿润性的关系，了解不同液体在固体表面的接触角，以及接触角对液体流动性的影响。

-学习表面张力在工业中的应用，如洗涤剂、液体薄膜、纳米技术等，了解表面张力在这些领域的具体应用和作用。

-调查生活中利用表面张力的实例，如清洁剂、防水涂层等，分析表面张力在这些产品中的作用原理。

-设计一个简单的实验，验证表面张力的存在和测量方法，如环法、滴体积法等。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答的准确性以及与教师的互动情况。这有助于了解学生对表面张力概念的理解程度，以及他们是否能将所学知识应用到具体问题中。

-参与度：评价学生在课堂讨论和提问环节的活跃程度。

-回答问题：评估学生在回答与表面张力相关问题时所展现的理解深度和准确性。

2.小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的合作能力、分析问题的深度以及提出的解决方案的创新性。

-合作能力：观察学生在小组中的沟通和协作表现，以及是否能够共同推进讨论进程。

-分析与解决方案：评价学生提出的表面张力相关问题的分析是否透彻，解决方案是否合理可行。

3.随堂测试：通过随堂小测验来检测学生对表面张力知识点的掌握情况，包括概念理解、公式应用和案例分析等。

-知识理解：通过选择题、填空题等形式，测试学生对表面张力基本概念的理解。

-应用能力：通过解答题，考察学生将表面张力知识应用到实际问题中的能力。

4.实验操作评价：观察学生在实验操作中的严谨性、准确性和实验报告的撰写质量。

-操作技能：评价学生在进行表面张力测量实验时的操作是否规范、数据记录是否准确。

-实验报告：评估学生撰写的实验报告是否完整、逻辑清晰、结论合理。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂上的表现、小组讨论、随堂测试和实验操作等方面，给予及时的评价和反馈。

-个性化反馈：针对每个学生的特点和学习情况，提供具体的改进建议。

-总结性评价：在课程结束后，对整个班级的学习情况进行总结，指出共性问题，并提供提高建议。教学反思在本次“液体的表面张力”教学中，我发现了一些值得深思的问题和可以改进的地方。

首先，在导入新课环节，我发现学生对表面张力的现象并不陌生，他们能够联系到日常生活中的实例。这表明，通过提问和引导，学生能够较快地进入学习状态，对新知识产生兴趣。

其次，在理论介绍环节，我发现部分学生对表面张力的产生原因和特性理解不够深入。这可能是因为概念较为抽象，需要通过更多的实例和图示来帮助学生理解。在今后的教学中，我需要更加注重用生动形象的例子和直观的图示来解释抽象的概念。

再次，在实践活动环节，我发现学生在分组讨论和实验操作中表现出较高的积极性和合作精神。他们能够围绕主题进行深入讨论，并提出一些有创意的解决方案。这表明，通过实践活动，学生能够更好地理解和应用所学知识。在今后的教学中，我需要提供更多这样的机会，让学生在实践中学习和成长。

此外，在学生小组讨论环节，我发现部分学生在讨论过程中缺乏深度和广度，他们往往只是停留在表面现象的描述，而未能深入分析问题的本质。在今后的教学中，我需要加强对学生的引导和启发，帮助他们发现问题、分析问题并解决问题。

最后，在教学评价与反馈环节，我发现学生对表面张力的理解和应用还有待提高。在今后的教学中，我需要更加注重对学生的个性化评价和反馈，帮助他们找到自己的不足并加以改进。内容逻辑关系2.②表面张力的产生原因：表面张力的产生原因是液体与气体接触的表面层内分子间的引力作用。这一部分内容是理解表面张力的关键，需要通过图示和实例来帮助学生理解。

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