Конспект урока «Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Смачивание и капиллярность» (Физика, 7 класс)

Тема. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Смачивание и капиллярность

Цель урока: сформировать у обучающихся умение объяснять физический смысл взаимодействия молекул в веществе, используя знания о внутреннем строении вещества; сформировать понятие  о смачивании и капиллярности.

Задачи:

·         сформировать у обучающихся знания о взаимодействии молекул вещества;

·         рассмотреть проявление взаимодействия молекул в физических телах с учётом разных агрегатных состояний;

·         научить объяснять наблюдаемые явления, используя знания о взаимном притяжении и отталкивании молекул в веществе;

·         сформировать понятие смачивания и капиллярности, рассмотреть их проявление в технике, быту и природе;

·         формировать умения воспринимать, анализировать информацию и делать соответствующие выводы;

·         развивать самостоятельность при выдвижении гипотез и умозаключений, в процессе приобретения опыта при поиске, анализе и отборе информации;

·         развивать монологическую речь, умение выражать свои мысли, способность слушать, понимать, признавать право человека на иное мнение.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: ластик, стеклянная пластинка, нить, динамометр, пластилин, штатив с муфтой и лапкой, пружина, стакан с водой, полоски бумаги с отмеченными уровнями.

Ход урока

1.     Организационный этап

2.     Проверка домашнего задания. Контроль знаний ранее изученного

          материала. Диктант «Да и нет»

Прослушав внимательно каждое утверждение, поставьте «+» или «-« под соответствующим номером.

1.     Диффузия – это свойство частиц перемещаться с места на место (нет)

2.     Причина диффузии – тепловое движение молекул (да)

3.     В газах диффузия протекает быстрее, чем в жидкостях, но медленнее, чем в твёрдых телах (нет)

4.     Явление взаимного проникновения молекул вещества называется диффузией (да)

5.     Скорость диффузии возрастает с увеличением температуры (да)

6.     Диффузия может протекать в газах, жидкостях и твёрдых телах (да)

7.     Диффузию можно наблюдать при засолке рыбы или огурцов (да)

8.     Все вещества состоят из мельчайших частиц (да)

9.     В газах частицы только отталкиваются (нет)

10.            При низких температурах молекулы замирают и прекращают своё движение (нет)

11.            При охлаждении молекулы сжимаются (нет)

12.            При нагревании между молекулами вещества увеличиваются промежутки (да)

13.            При нагревании некоторые тела увеличиваются в размерах (да)

14.            Молекулы в веществе двигаются хаотически и непрерывно (да)

15.            Жидкость, как и газ, легко сжимается (нет)

3.     Взаимопроверка

4.     Изучение нового материала

Возьмите ластик, сожмите его. Почему его можно сжать? (Между молекулами есть промежутки). Но если молекулы ничто не связывает, то почему ластик не рассыпается на отдельные молекулы? (Молекулы притягиваются). 

Демонстрация 1. Возьмём стекло, подвешенное на нитях к динамометру. Заметим первоначальное значение, а затем опустим на воду и начнём поднимать. Заметим, что показание динамометра увеличилось. Почему? (Молекулы стекла и воды  притягиваются).

·       Почему твердые тела сохраняют свою форму?

Это объясняется тем, что соседние молекулы взаимодействуют между собой. Две смежные молекулы притягиваются друг к другу. Это притяжение проявляется, если молекулы очень близко расположены друг к другу. Если расстояние увеличивать, то силы притяжения резко уменьшаются.

Когда мы разрываем нить, дробим кусок мела или отщипываем кусочек пластилина, то преодолеваем силы притяжения между молекулами, нарушаем связь между ними.

Известно, что осколки стекла нельзя срастить, даже если мы будем плотно их прижимать друг к другу. Из-за неровностей поверхностей кусочков мы не можем их сблизить на такое расстояние, на котором молекулы их будут притягиваться.

·       А как заставить осколки стекла соединиться?

Если стекло нагревать, оно начинает плавиться, молекулы, таким образом, становятся более подвижными, а значит, могут оказаться на таком расстоянии, когда силы притяжения проявляются сильнее. Кусочки стекла спаиваются.

Давайте выясним, почему между молекулами имеются промежутки. Если молекулы притягиваются друг к другу, то они должны слипнуться. Это не происходит, потому что между молекулами в то же время существует отталкивание.

На расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул, заметнее проявляется притяжение, а при дальнейшем сближении – отталкивание.

Демонстрация 2. Соединение двух кусков пластилина в одно целое.

Мы сблизили куски пластилина на расстояние, на котором начало действовать межмолекулярное притяжение.

Если же сблизить две молекулы на расстояние, меньшее их размеров, то между ними возникнет отталкивание, которое не позволит молекулам слипнуться друг с другом.

На расстояниях меньше размеров молекул между ними возникает отталкивание.

Некоторые явления, происходящие в природе, можно объяснить притяжением молекул друг к другу, например, смачивание твердого тела жидкостью. Вода смачивает не только стекло, но и кожу, дерево и другие вещества.

Демонстрация 3. На штативе закреплена пружина, а на ней – стеклянная пластина. Опускаем пластину в воду, а затем поднимаем её вверх, подтягивая за пружину. Пружина растягивается. Мы видим, что, оказывая воздействие на пластину, мы действуем на пружину, так как плстина не отрывается от поверхности воды. Что же ее удерживает? (Пластину удерживает притяжение между молекулами воды и пластины)

Таким взаимодействием молекул различных веществ можно объяснить явление смачивания и несмачивания. Если посмотреть на пластину, с которой мы проводили эксперимент, то мы увидим, что она стала мокрой, т.е. она на своей поверхности удерживает молекулы воды. Говорят, что поверхность пластины смочилась.

Если притяжение между молекулами воды меньше, чем между молекулами воды и поверхности, то такая поверхность смачивается.

Если притяжение между молекулами воды больше, чем притяжение между молекулами воды и поверхности, то такая поверхность не смачивается.

Смачивающие и несмачивающие жидкости по-разному ведут себя на одной и той же поверхности: несмачивающая жидкость стремится принять шарообразную форму, а смачивающая растекается.

Например, капля воды растекается, а капля ртути остаётся шариком.

А как будут себя вести эти жидкости в сосуде?

Рассмотрим поведение жидкостей около стенок сосуда. Оказывается,

смачивающая жидкость поднимается у края вверх, а несмачивающая закругляется вниз.

Этим можно объяснить поведение смачивающей и несмачивающей жидкости в тонких трубках – капиллярах (показать).

Капилляры бывают разного сечения, и жидкости располагаются в капиллярах на разных уровнях.

Если жидкость смачивает стенки капилляра, то выше жидкость там, где капилляр тоньше. В случае несмачивающей жидкости выше ее уровень будет в той трубке, где сечение больше.

Ребята, на партах у вас находятся тексты о проявлении капиллярных явлений в технике, природе и быту. Почитайте этот текст и заполните таблицу.

Капиллярность в природе, технике и быту.

 Большинство растительных и животных тканей пронизано громадным числом капиллярных сосудов. Именно в капиллярах происходят основные процессы, связанные с дыханием и питанием организма. Стволы деревьев, ветви и стебли растений пронизаны огромным числом капиллярных трубочек, по которым питательные вещества поднимаются до самых верхних листочков. Корневая система растений оканчивается тончайшими нитями-капиллярами. И сама почва, источник питания для корня, может быть представлена как совокупность капиллярных трубочек. Ранняя весенняя вспашка земли разрушает капилляры, т.е. сохраняет подпочвенную влагу и увеличивает урожай.

В технике капиллярные явления имеют огромное значение, например, в процессах сушки капиллярно-пористых тел и т.п. Большое значение капиллярные явления имеют в строительном деле. Например, чтобы кирпичная стена не сырела, между фундаментом дома и стеной делают прокладку из вещества, в котором нет капилляров (рубероид). В бумажной промышленности приходится учитывать капиллярность при изготовлении различных сортов бумаги. Например, при изготовлении писчей бумаги (бумага, предназначенная для письма чернилами) ее пропитывают специальным составом, закупоривающим капилляры.

В быту капиллярные явления используют при самых разнообразных обстоятельствах. Прикладывая промокательную бумагу, удаляют излишек чернил с письма, хлопчатобумажной или льняной тряпкой вытирают мокрые места на столе или на полу. Применение полотенец, салфеток возможно только благодаря наличию в них капилляров. Поднятие керосина или расплавленного стеарина по фитилям ламп и свечей обусловлено наличием в фитилях капиллярных каналов. В технике как один из способов подвода смазки к деталям машин применяют иногда фитильный способ подачи масла.

Демонстрация 4. Возьмём несколько полосок бумаги с отмеченными на них уровнями. Опустим их в воду до этих уровней. Как видите, бумага намокла.  Почему?

Оставим бумагу на несколько минут, а затем снова её рассмотрим. Как видите, бумага намокла по-разному, так как она содержит в себе разное количество капилляров.

Вода поднимается вверх по бумаге потому, что бумага пронизана капиллярами, и в той бумаге, в которой капилляры тоньше, вода будет подниматься на больший уровень. Например, салфетка.

5.     Работа с учебником (Белага, стр. 30 читать)

6.     Подведение итогов урока

7.     Домашнее задание: учебник Белага §§ 10,11 (читать); найти в интернете примеры проявления диффузии в природе, быту и технике.

Список использованных источников

http://structuresubstan.narod.ru/4.htm Взаимное притяжение и отталкивание молекул

https://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_(7_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81)/%D0%9D%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BE_%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5 Начальные сведения о веществе

http://www.refsru.com/referat-9183-2.html Понятие о строении вещества

http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/642687/  Сомова С.Н. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Смачиваемость и капиллярность