普通高中《液体》教学案例分析

曾若依

黄冈市明珠学校 湖北省黄冈市 438800

在高中物理新课程改革中，为更好探究在物理学科核心素养导向下的物理生态课堂在普通高中的实施，本案例本着以学生为主体，通过现代课堂教学手段，努力实现教学与学生发展的真正统一。希望课堂设计实施能让学生在课堂活动中积极主动，在师生的共同努力下有效解决问题，为学生的全面发展奠定基础。

二、教材分析

《液体》是《物理》人民教育出版社选修3-3模块第九章第二节的内容，教材主要由“微观结构、表面张力、浸润与不浸润、毛细现象、液晶”五个问题组成。液体知识点是在固体、气体之后安排的教学内容，是利用微观结构解释宏观现象的巩固和延伸。 
　　本节课通过有趣的实验和生活现象进行探究，从物理来源生活的角度，培养了学生的实验观察能力和对实验现象的抽象概括能力，同时提高他们的综合素质。 

三、学生分析 
　　 学生是普通高中高二学生，已经初步掌握了分子动理论、气体、固体的相关知识，对液体的宏观现象有一定的了解、但不能利用微观结构进行解释；自主学习性较差，接受知识较慢，对已有知识掌握不牢逻辑思维不强；但有一定的动手和分析能力。 

四、教学目标

　（一）科学物理观念

　　1．知道液体的基本性质；

　　2．知道液体的表面张力，能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象；

　　3．了解浸润和不浸润和及毛细现象；

　（二）科学探索和思维

1．经历液体表面性质探究，体验科学探究方法

2．理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象，学习从物质的分子结构解释宏观物理现象．

　（三）科学态度与责任

　　　1．增强学生透过现象认识本质的科学意识；

　　　2．培养学生主动探索、善于分析的科学态度。

　（四）重难点

　　　1．重点：

　　　（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；

　2．难点：

液体表面张力、浸润与不浸润现象的分子动理论解释。

五、案例描述：

（一）液体的微观结构

【问题】请同学们结合气体和固体的特点，从微观角度思考下列问题：

1. 为什么气体比液体、固体更容易压缩？

2. 为什么液体不像固体那样具有一定的形状？

3. 相同温度下，液体和固体哪个扩散更快？为什么？

【学生回答】 比气体分子间的距离比较大；液体分子间的相互作用比固体分子间的作用力要小；液体的扩散速度比固体的扩散速度快，液体分子的移动比固体分子的移动更容易。

【教师】实际上，非晶体与液体的微观结构很类似，非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。非晶体可以看作是粘滞性极大地液体，只有晶体才是真正的固体。

（二）液体的表面张力

　1.表面张力

【学生演示】用滴管向一元硬币滴水，记录所滴水滴数量和水滴形态。

【现象】水滴上表面总是凸起的，即使铺满硬币表面也没有马上流出来。

【问题引导】露珠和泡泡为什么总是呈球状？蜥蜴为什么能在水面奔跑？

【引导回答】液体表面有收缩的趋势，能产生力的作用

【教师】我们把液体这种使液体表面绷紧的力叫液体的表面张力

2.表面张力的方向

【视频展示】棉线与肥皂膜实验

【学生描述现象】刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形。

【总结】液体表面确实存在张力，且方向在液面内沿液面收缩的方向

3.液体表面张力产生的原因

【问题】液体的表面为什么存在张力呢？

【教师】引导学生观察液体表面的微观图：

（介绍表面层）液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层。

【投影】液体表面附近分子分布的示意图

【教师】 液体内部分子较密，分子间经常保持平衡距离。液体表面层分子较稀，分子之间距离较大些，分子力表现为引力，因此液体表面层具有收缩趋势。

【教师】理论分析表面张力的方向。液体的表面张力使液面有收缩的趋势．

4、不同液体表面张力的大小存在差异

【视频展示】酒精滴入玻璃板的红墨水上，观察液面发生了什么变化？

反过来滴时，液面的变化是怎样的?

【结论】不同液体表面张力的大小存在差异

(三)浸润和不浸润

【展示】水滴在玻璃表面和石蜡表面的不同形状

【总结】

1、浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润。

2、不浸润：一种液体不会润湿某种固体也就不会附着在固体上，这种现象叫做不浸润。

3、同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体可能是不浸润的。

4、浸润和不浸润的微观解释

【图片展示】分别将水和水银装入小内径量筒里,观察液面有什么不同

【现象】水装入内径小的量筒中时，水面成凹形;水银装入内径小的量筒中时，水银面成凸形.

【教师】水能浸润玻璃，在跟量筒内壁接触处，附着层中的斥力使接触面扩大，从而水面向下弯曲；相反，水银不能浸润玻璃，在跟量筒内壁接触处，附着层中的收缩力使接触面缩小，从而水银面向下弯曲.

【学生阅读课文，回答问题】

1.脱脂棉为什么要脱脂？

2.各种游禽为什么常用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上？

(四)毛细现象

【视频展示】毛细现象

　 【教师】

1.概念：浸润液体在细管里上升和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。 、

2.毛细现象的解释

3.浸润液体在毛细管里上升后，形成凹月面，不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面。

4.毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。

5.举例说明毛细现象的应用：

(五)液晶

作为课外作业，要求学生课外阅读，并总结其特点。

(六)课堂小结

【师生共同回顾】1.液体的微观结构

2. 液体的表面张力

3. 浸润和不浸润，毛细现象

六、案例分析

一、从物理核心素养的角度来分析：

物理核心素养包含四大要素：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度和责任。

本案例中，通过与固体、气体的比较了解了液体的微观结构特点，让学生对液体有了具体的物质观；在表面张力，浸润与不浸润、毛细现象等具体解释中培养了学生的相互作用观。

案例中从表面张力的实验演示到对现象的微观解释，实现了学生从形象思维到抽象思维的过渡，在微观解释后及时让学生解释生活实例，进一步培养了学生的直觉思维。

在液体表面张力的教学部分，通过具体实验演示表面张力的存在，引导学生进行科学探究，展示了提出问题、设计实验、进行实验、分析论证等环节，体现出了实验探究的四大要素。

在教学过程中从现象到本质，培养学生积极思考，善于观察，实事求是的科学态度，是对学生科学态度的培养。对于表面张力、浸润和不浸润、毛细现象在生产生活中的实际应用的分析，体现了科学·技术·社会（STS）的关系，这是对科学与社会责任感的培养。

二、从学生学习方法的角度来分析：

在本案例中，对不同内容采用了不同的学习方法：

(一)液体的微观结构：

(二)液体的表面张力：

（三）浸润和不浸润，毛细现象：

(五)液晶：拓展延伸，自主学习

(六)课堂小结：

7. 案例反思

在本次的课堂教学及准备中，本人有以下几点感受：

（一）目标达成情况：虽然本节课内容较多，但采用了课件加实验演示的方法后，吸引了学生注意力，激发了学生的学习兴趣，让学生完成了既定内容。

（二）实施暴露问题：由于普通班学生的理解能力有限，在微观解释时学生接收比预计稍慢，特别是在浸润和不浸润部分，对附着层液体分子的特点学生理解相对困难。

（三）在教学过程中，我发现学生们对于物理现象其实是很有探究精神的。

比如，在“液体表面张力”的演示实验中，就有同学问：“为什么水越多上表面越扁？为什么不是球形的？”；在“浸润”展示中就有同学马上问“为什么水在石蜡表面会凸起来？”；更有同学在“棉线与肥皂膜”的实验中问“为什么一定要用热的针去刺肥皂膜？”……这些问题很自然的让同学们保持了学习的耐心，在做微观解释时，学生的倾听就格外认真了。

通过这次的课堂以及同学们的反馈，我收获颇多，在今后的教学中我会更加注重学生的需求，从激发学生主动思考出发，努力实现教学与学生发展的真正统一。

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