Что произошло бы с твердыми жидкими и газообразными веществами
Урок физики «Взаимодействие молекул»
Описание разработки
Цель урока: выяснить физический смысл взаимодействия молекул.
Задачи:
Воспитательная: воспитание дисциплинированности в классе; внимательность на уроках.
Образовательная: познакомить учащихся с взаимодействием молекул.
Орг. момент
I. Повторение
Для чего необходимо знать строение вещества?
Что вы знаете о строении вещества? Как можно получить такие сведения?
Какие факты, явления говорят о том, что вещества состоят из мельчайших частиц?
Назовите доказательства того, что молекулы вещества находятся в постоянном хаотическом движении.
II. Отчет о домашнем эксперименте
Учащиеся, проводившие домашний эксперимент, выходят к доске и сообщают результаты опыта:
Наблюдалась диффузия чая в воде. В холодной воде за то же время ок¬расилась меньшая часть объема, значит, диффузия протекает медленнее при более низкой температуре.
Учитель задает вопросы по ходу изложения:
Какое явление наблюдалось в том и другом стаканах?
Есть ли разница в результатах опытов?
В каком случае диффузия протекала быстрее?
III. Изучение нового материала
Почему твердые тела хорошо держат свою форму? Что заставляет их держаться вместе?
Прижмите друг к другу два куска пластилина.
Сожмите пальцами ластик, а затем отпустите его. Проделайте задания 1 и 2, сделайте вывод:
При каком условии становятся заметны силы притяжения между частицами?
Когда становятся значительными силы отталкивания между частицами?
Основной вывод: Между молекулами существуют силы притяжения. Они заметны лишь на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул. Промежутки между молекулами существуют лишь для того, чтобы при
сжатии тела между молекулами могли возникнуть силы отталкивания. Когда две молекулы находятся на расстоянии примерно равном диаметру молекулы, силы притяжения уравновешены силами отталкивания.
В зависимости от направления действия внешних сил, проявляются либо силы притяжения, либо силы отталкивания.
Поставим опыт по отрыву кусочка стекла (пластинки)от поверхности воды. На опыте ученики наблюдают, что
в момент отрыва динамометр показывает силу, большую, чем сила тяжести пластинки. Значит, молекулы разных
веществ притягиваются друг к другу с разной силой.
Важным элементом опыта является тот факт, что нижняя поверхность пластинки остается влажной.
Делается вывод: сила притяжения между молекулами стекла и воды больше, чем сила притяжения между молекулами воды.
По этой же причине мы наблюдаем подъем воды в тонкой трубочке (капилляре).
Целая система длинных каналов и пор имеется у растений и деревьев. Диаметры этих каналов меньше сотых долей миллиметра. Благодаря этому капиллярные силы поднимают почвенную влагу на значительную высоту (до нескольких десятков метров!) и разносят воду по телу растения.
В тех случаях, когда молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела сильнее, чем друг к другу, мы говорим о смачивании твердого тела. Вода смачивает стекло, дерево, хлопок, кожу.
Но есть и другой вид взаимодействия: если опустить на поверхность воды парафиновую, либо покрытую жиром стеклянную пластинку, то на поверхности пластинки воды не будет.
Это указывает на то, что сила притяжения между молекулами воды больше, чем между молекулами воды и твердого тела. В таких случаях говорят о несмачиваемости поверхностей. На таких поверхностях небольшие объемы воды не растекаются, а собираются в виде капли.
Стволы деревьев пронизаны мельчайшими трубочками — капиллярами (диаметр около миллиметра), по которым к кроне поднимаются питательные вещества, растворенные в воде.
При строительстве домов фундамент изолируют от кирпичных стен, чтобы они не сырели. Для этого на фундамент кладут либо рубероид, либо другой материал, в котором капилляры отсутствуют.
Закрепление изученного
Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твердого тела нет?
Что означают слова: молекулы взаимодействуют?
Верно ли утверждение: молекулы газа отталкиваются, а молекулы твердого тела и жидкости притягиваются?
Проверку знаний можно провести и в виде опроса по карточкам. Примерное содержание карточек может быть следующим:
При каких условиях между молекулами возникают силы отталкивания?
Какие явления указывают на то, что между молекулами существуют силы притяжения.
Как можно «склеить» два куска стекла?
Домашнее задание
§ 10; вопросы к параграфу; упр. 2.
Задача на смекалку:
Что произошло бы с твердыми, жидкими и газообразными веществами, если бы их молекулы престали притягиваться друг к другу? перестали отталкиваться друг от друга?
Дополнительный материал
Опыты с несмачиваемыми поверхностями
Несмачивание тел может привести к любопытным явлениям. Возьмите иголку, смажьте ее жиром и аккуратно положите плашмя на воду. Иголка не утонит. Внимательно всматриваясь, можно заметить, что иголка «продавливает» воду и спокойно лежит в образовавшейся ложбинке.
Это интересное свойство используется насекомыми, быстро бегающими по воде, не замочив лапок (водомерки, например, настолько приспособились «ходить по воде», что постоянно живут на ее поверхности).
Если взять аквариум и деревянный кубик с ровными, хорошо отполированными гранями, то можно наблюдать интересное явление. В сухом аквариуме аккуратно протрите дно салфеткой, слегка смазанной маслом. Также аккуратно протрите и одну из граней кубика. Убедитесь, что вода «не хочет» смачивать эту грань кубика. Затем, поставив кубик на дно аквариума смазанной гранью вниз, медленно заполните аквариум водой. Кубик «откажется» всплывать и останется лежать на дне.