1. ЛІДЕРСЬКА ОСВІТНЯ ПРОГРАМА ДЛЯ ВЧИТЕЛІВ STEAM-CAMP
Методична розробка заняття
«Змочування та капілярність»
2. Урок №____ Клас 10
Тема уроку : Змочування та капілярність
Освітньо – виховні завдання теми: створитикомфортніумови для навчання, за яких
кожен учень відчуває свою успішність, інтелектуальну спроможність, самостійність.
Навчальна мета:
1.Запам'ятати основне положення молекулярно-кінетичної теорії будови
речовини про взаємодію частинок (молекул).
2.Формування наукового світогляду учнів.
3.Сформуватинавички практичного застосування отриманихзнань.
4.Удосконалювативміння учнів працювати самостійно та шукати потрібну
інформацію.
5.Перевірити рівень знань, умінь і навичок з даної теми.
6.Закріпити знання учнів про змочування та капілярність
Розвиваючамета:
1.Розвиватилогічне мислення і творчууяву та креативність.
2.Підвищувати стилістичну культуру мовлення.
3.Розвиватизв’язнеусне й писемне мовлення.
4.Розвивати вміння і навички правильного користування соціальними мережами.
5.Формувати вміння застосовувати отримані знання при виконанні
експериментального завдання.
6.Розвиватитворчусамостійність і аналітичне мислення при вивченні матеріалу
та здібності учнів робити узагальнення, висувати гіпотези,
Виховна мета:
1.Виховувати в учнів національну свідомість, самосвідомість та ментальність,
провідні риси громадянина своєї держави, любов до рідної країни, до
української мови, до свого народу.
2.Впливати на пізнавальну активність учнів через застосування різноманітних
форм організації уроку.
3.Стимулювати до самостійної роботи, створити стійку ситуацію успіху у
вирішенні завдань.
4. Виховувати в учнів любов до рідної природи, повагудо оточуючого
середовища.
5.Виховувати в учнів справедливість, доброзичливість, гуманність, повагу до
людей.
6.Виховувати в учнів старанність, наполегливість, бажання творчо працювати
Міжпредметні зв’язки:геометрія (площа кола, циліндр), біологія (живлення рослин,
структура шкіри людини і тварин) всесвітня історія
Тип уроку: урокзасвоєння нових знань.
Обладнання: Персональні комп'ютері, смартфони, мультимедійний проектор, екран.
Демонстраційні засоби:мідна, скляна, парафінова пластини; соняшниковаолія;
розчин спирту;шприц; проволока;склянітрубки різного діаметру; склянка з водою,
мильний розчин
3. МЕТОДИ, ФОРМИ І ПРИЙОМИ НАВЧАННЯ
МЕТОДИ ФОРМИ ПРИЙОМИ
1.Інформаційно-
рецептивний
Розповідь-пояснення,
бесіда, повідомлення
учнів
Виклад інформації, пояснення,
активізація уваги та мислення
2.Репродуктивний словесні, практичні
методи
конкретизація і закріплення вже
набутих знань
3.Проблемно-
пошуковий
пошукова діяльність
учнів, евристична
бесіда
активізація уваги та мислення,
різноманітна самостійна робота
учнів
4.Навчально –
дослідницький
самостійна
дослідницька
роботаучнів на
здобуття та
розширення знань
здобуття новиз знань у процесі
дослідницької роботи, формування
висновків, пізнання закономірності
Хід заняття:
1.Організаційна частина: привітання учнів; відмітка у навчальному журналі
відсутніх студентів; перевірка готовності до заняття студентів, аудиторії,
обладнання. Побажання гарного настрою, позитивного спілкування, активної
роботи.
2.Актуалізація опорних знань учнів
2.1Вступне слово викладача
Любі друзі. Ми живемо в світі дивовижних природних явищ. Ми
зустрічаємось з ними кожен день, не думаючи про їх сутність. Але людина, як
розумний феномен, повинна розуміти суть цих явищ. Тому епіграфом до
нашого заняття будуть слова А. Ейнштейна «Радість бачити і розуміти - є
найпрекрасніший дар природи». (Додаток А)
Щоб вам було цікаво робити на уроці я розбила вас на групи і зараз пропоную
обрати спікера, програміста, лаборанта та оператора. Дякую.
2.2.Бесіда.
« Повторення – мати навчання» (К.Д.Ушинський)
(пропоную відео-мультик «Окенарія»)
0-02-05-cc116eb00dcb6c1ecbebb896ca0d324eabeac3062957577173602e7010f75790_e10ac85_1623394191.mp4
Та перш, ніж розпочати розуміти нове, треба пригадати те, що ми вже
знаємо. Пропоную вам Експрес-тест під назвою «Так чи ні». Група підіймає
картку зеленого кольоруякщо вона згодна та картку жовтого кольору – як що
ні
Тестми пройдемо за допомогою digital- інструменту Wordwall
https://wordwall.net/ru/resource/17689052/%d0%b1%d0%b5%d0%b7%d1%8b%d0
%bc%d1%8f%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b91
4. 1.Капелька води має форму кулі, так як уздовж поверхні діє сила, яка прагне
скоротити до мінімуму цю поверхню. (Так)
2.Нові лляні тканини після прання сідають, так як при намоканні сили
поверхневого натягу вкорочують нитку і, тим самим, все полотно. (Так)
3. На поверхні рідини діє сила поверхневого натягу, яка не залежить від
домішок і температури. (Ні)
4. На кордоні розділу рідини і твердого тіла виникають явища змочування і не
змочування поверхні твердих тіл. (Так)
5. Мильні бульбашки виглядають як правильні сфери, так як рідинні плівки
приймають форму з максимальною площею поверхні при найменшому обсязі.
(Ні)
6. Рідина у сполучених посудинах розташовується на одному і тому ж рівні
(Так)
Дякую. Ви молодці.
3.Викладання нового матеріалу
«Треба багато вчитися,щоб знати хоча б трошки» (Монтеск’є)
3.1. Повідомлення теми заняття
Тема: Змочування та капілярність.
3.2 Мотивація вивчення теми:
Всі ви, напевно, милувалися маленькими краплями роси, які на листках
рослин набувають форми майже правильних кульок. Це явище спостерігав ще
Г. Галілей, якого дуже дивувало, що великі краплі води не розпливаються по
всьому листку капусти, а набувають форми маленьких кульок. Таку ж форму
мають краплі води на жирній поверхні, пролита на столі, ртуть тощо. Ці явища
здаються дуже дивними, адже ми звикли, що рідина набуває формупосудини, в
якій вона знаходиться, і власної форми не має. Не менш дивовижною є мильна
бульбашка. Крім того рідина поводить себе цікаво, коли в неї занурити тканину
або серветку.
Таким чином, нам потрібно сьогодні з’ясувати поверхневі властивості
рідини і зв’язані з ними явища змочування і капілярності. До того ж всі ці
явища можна спостерігати у природі і техніці, та навіть у вашій майбутній
професії (наприклад агроном, слюсар, кухар ) та хобі ( наприклад малювання,
садівництво, квітникарство)
3.3.Повідомлення мети заняття
Цей урок розповість вам про властивості рідини: явище змочування, не
змочування та капілярності. Ми познайомимося з новими явищами виконуючи
експерименти та розглянемо, як застосовують ці явища у природі та техніці.
Досліджувана тема має важливе практичне значення. Властивості рідини
можуть приноситине тільки користь (проникнення поживних речовин із ґрунту
в рослини, підйом вологи з глибоких шарів ґрунту, будівельна практика,
застосування рушників, серветок), але і шкоду (пересихання ґрунту, появи
плісняви на стінах).
3.4. Лекція з випереджувальним завданням
План лекції
1.Явища змочування та незмочування
2.Капілярні явища
5. 3. Доповідістудентів
1. Мабуть багато хто з вас замислювався, чомукраплі дощу, мильні
бульбашки, зоріта планети мають шароподібну форму, чомудеякі тверді тіла
гарно змочуються рідиною, а інші – ні, як відбувається всмоктування поживних
елементів, вологиіз ґрунту кореневою системою рослинності, як відбувається
кровообіг у живих організмах. Відгадка цих явищ призвела до відкриття дивних
властивостейрідини – поверхневого натягу, явищ змочування та капілярних
явищ. Такі явища досить часто зустрічаються у природіта техніці. Ці явища
також зустрічаються і у повсякденномужитті.
Хлопці, ви звернули увагу та предмети, які лежать у вас на столі та,
напевно, намагаєтеся зрозуміти як ці предмети пов'язані між собою. На нашому
уроці ми спробуємо дати відповість на це питання
Звертаю вашу увагу на бланк «Опорного конспекту» який лежить у вас на
столі. (Додаток Б) В ньому ви будете робити важливі позначки, малюнки на
протязі заняття, а завершити заповнювати його вдома, скориставшись
підручником. Додамо сюди форму, яку ви будите заповнювати пізніше і все
вклеїти в робочій зошит. Питання?
Змочування - явище, яке виникає внаслідок взаємодії молекул рідини з
молекулами твердих тіл і приводить до викривлення поверхні рідини на
кордоні з твердим тілом. Змочування залежить від співвідношення між силами
зчеплення молекул рідини з молекулами (або атомами) змочуваного тіла і
силами взаємного зчеплення молекул рідини
Розглянемо питання змочування і не змочування рідинами твердих тіл.
Рідина, яка розтікається тонкою плівкою по даному тілу, змочує поверхню.
Рідина, яка не розтікається по поверхні твердого тіла, а збирається в краплю,
що не змочує дане тіло. Вода змочує чисте скло, але не змочує парафін. Ртуть
не змочує скло, але змочує алюміній. Пояснити явище нескладно: якщо сили
тяжіння між молекулами рідини і твердого тіла більше, ніж між молекулами
рідини, то виникає змочування. Якщо сили тяжіння між молекулами рідини
більше, ніж між молекулами рідини і твердого тіла, то виникає не змочування.
Далі ми будемо працювати в групах. Кожна група повинна виконати своє
завдання, виконуючи яке ви познайомитися з новими властивостями рідини.
Результати вашої роботиви представите у вигляді звіту за зразком, який буде у
вас на парті. Оператор фіксує проведення досвіду і викладає в "Тік -Ток"
Викладач нагадує правила ТБ
«Наука - капітан, а практика -солдати» (Леонардо да Вінчі»
І.Виконати експеримент: «Вивчення форми рідини у природних умовах».
І підгрупа
Хід роботи:
1.На монетку за допомогою піпетки налийте воду. Що відбувається?
(Студенти висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують своївисновки).
2.Налити в стакан води і акуратно покладіть лезу. Що
відбувається?(Студенти висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують
свої висновки).
3.Розгляньте за замалюйте формі крапель.
4.Зробіть висновок про взаємодію молекул рідини та твердого тіла.
6. 5.Результати запишіть до таблиці (Додаток В таблиця 1)
ІІ підгрупа
Хід роботи:
1.Вмочимо дротове кільце в мильний розчин. Що відбувається?
(Студенти висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують своївисновки).
2. Опустіть лезу намочену мильним розчином в чашу з водою. де
плавають дві зубочистки. Що відбувається? (Студенти висувають свої гіпотези,
розмірковують, пропонують свої висновки).
3.Розгляньте за замалюйте формі крапель.
4.Зробіть висновок про взаємодію молекул рідини та твердого тіла.
5.Результати запишіть до таблиці (Додаток В)
ІІІ підгрупа
1.На скло капніть з піпетки крапельку води. Що відбувається? (Студенти
висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують свої висновки).
2.На масляну поверхню скла капніть крапельку води. Що відбувається?
(Студенти висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують своївисновки).
3.Розгляньте за замалюйте формі крапель.
4.Зробіть висновок про взаємодію молекул рідини та твердого тіла.
5.Результати запишіть до таблиці (Додаток В)
IY підгрупа
1.Опустіть свічку, цукор, вату в воду. Що відбувається? (Ті, що навчаються
висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують свої висновки).
2. Квіти зроблені з паперу покладіть на поверхню води. Що відбувається?
(Ті, що навчаються висувають свої гіпотези, розмірковують, пропонують
свої висновки).
3.Розгляньте за замалюйте формі крапель.
4.Зробіть висновок про взаємодію молекул рідини та твердого тіла.
5.Результати запишіть до таблиці (Додаток В)
Спікери кожної підгрупи коротко роблять висновки з проведеного досліду.
Дякую. Рухаємося далі.
2. Капілярні явища вперше були відкриті і досліджені Леонардо да Вінчі (XV
століття), потім Б. Паскалем (XVII століття) і Д.Жюреном (XVIII століття) в
дослідах з капілярними трубками. Теорія капілярних явищ розвиненав роботах
П. Лапласа, Т. Юнга, С.Пуассона, Дж.Гіббсом і І.С.Громекі(XIX століття)
Змочуванням обумовлено пояснюється ітаке явище, як капілярність.
Під дією молекулярних сил змочувальнарідина піднімається вгорупо
тонких трубках - капілярах. Від латинського слова«капіллус» («волосся»).
Звідси і назва тонких трубок – капіляри. Capillaris (латинь) –волосяний.
Вузькі циліндричні трубки з діаметром меньшим за довжину називаються
капілярами.
Капілярні явища можна спостерігати не тільки в трубках, але і в вузьких
щілинах. Якщо опустити в воду дві скляні пластини так, щоб між ними
утворилася вузька щілина, то вода між пластинами підніметься, і тим вище, чим
ближче вони розташовані. Капілярні явища відіграють велику роль в природі і
техніці. Безліч дрібних капілярів є в рослинах. В деревах по капілярах волога з
грунту піднімається до вершин дерев, де через листя випаровується в
7. атмосферу. У грунті є капіляри, які тим вужче, ніж щільніше грунт. Вода по цих
капілярах піднімається до поверхні і швидко випаровується, а земля стає сухою.
Рання весняна, оранка землі руйнує капіляри, тобто зберігає подпочвенную
вологу і збільшує урожай.
У техніці капілярні явища мають величезне значення, наприклад, в
процесах сушіння капілярно-пористих тіл і т. п. Велике значення капілярні
явища мають в будівельній справі. Наприклад, щоб цегляна стіна не сиріла, між
фундаментом будинку і стіною роблять прокладку з речовини, в якому немає
капілярів. У паперовій промисловостідоводиться враховувати капілярність при
виготовленні різних сортів паперу. Наприклад, при виготовленні паперу її
просочують спеціальним складом, закупорюють капіляри. У побуті капілярні
явища використовують у гніт, в промокальним папері, в пір'ї для подачі
чорнила і т. п.
Викладач нагадує правила ТБ
«Наука - капітан, а практика -солдати» (Леонардо да Вінчі»
Виконати експеримент: «Вивчення залежності висоти підйому рідини»
1.Виміряйте діаметр скляних трубок.
2.Опустить скляні трубки у сосуд з водою, олією, спиртом.
3.Виміряйте висоту підйому рідини у кожній трубці.
4.Результати запишіть до таблиці (Додаток Г таблиця 2)
Спікери коротко роблять висновки з проведеного досліду, доповнюють
один одного. Дякую.
3. Випереджувальне завдання (Додаток Д)
Пропоную трошки перепочити і послухати цікаву інформацію,яку
підготовили заздалегідь ваші одногрупники (Доповіді студентів: Капілярні
явища в природі. Кровоносні судини. Капілярні явища у побуті)
4.Закріплення нового матері
«Істина чи брехня?» (опитування за допомогою digital - інструменту Kahoot)
https://create.kahoot.it/details/a41598a7-9291-4b5c-ae09-523b
Висловлювання
Рідина змочує поверхню твердого тіла, якщо сили тяжіння Fр-т між
молекулами рідини і твердого тіла більше, ніж сили тяжіння між
молекулами рідини Fр (Істина)
Вода не змочує парафін, так як сили тяжіння між молекулами рідини більше,
ніж сили тяжіння Fр-т між молекулами рідини і твердого тіла(Істина)
Кут змочування для краплі води, що знаходиться на поверхні скла,
тупий(Брехня)
Чим більше діаметр капіляра, тим менше висота підйому рідини в
капілярі(Істина)
Підйом (опускання) рідини в капілярі припиняється, колисила поверхневого
натягу стає рівною силі тяжіння стовпа рідини(Істина)
Крапля рідини завжди має сферичну форму(Брехня)
8. Дякую за відповіді. Оголошення переможця
5.Підсумки заняття
Ви дуже добре попрацювали в незвичайному для вас форматі. Ви чудово
впоралися з практичною частиною, знайшли дуже цікаву додаткову
інформацію. Я сподіваюся, що сьогодні ви дізналися для себе багато нового,
навчилися працювати в команді і підтримувати один одного. Спасибі всім за
цей урок.
6. Домашнє завдання:
[1]§29.30, закінчити опорний конспект
Вдома поміркуйте над питаннями, а на наступному уроці ми їх обсудимо
1. Як пов'язана висота підйому рідини в скляній капілярі з діаметром капіляра?
2. Чому шовкова тканина погано витирає мокрі руки?
3. На якому фізичному явищі заснована вживання рушників?
5. Чому розтікається чорнило під час письма на папері поганої якості?
11. Додаток Б
ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ
Опорний конспект
Тема: « Змочування та капілярність»
План:
1.Явища змочування та незмочування
2.Капілярні явища
1. Змочування –
Умови змочування:
-
-
2. Капіляри –
Висота підйому рідини:
ФОРМУЛА:
ПОЗНАЧЕННЯ
12. Додаток В
Таблиця 1-1гр.
Визначення явища
Величини, що його характеризують
Монета + вода
Лезо + вода
Висновки
Таблиця 1-2гр.
Визначення явища
Величини, що його характеризують
Дротове кільце + мильний розчин
Лезо у мильному розчині + вода + 2
зубочистки
Висновки
Таблиця 1-3гр.
Визначення явища
Величини, що його характеризують
Скло + крапелька води
Масляну поверхню скла + крапелька
води.
Висновки
13. Таблиця 1-4гр.
Визначення явища
Величини, що його характеризують
Свічка+ вода
Цукор+ вода
Вата + вода
Паперові квіти + вода.
Висновки
Додаток В
Таблиця 2
Визначення явища
Величини, що його характеризують
Трубка + вода
Трубка + олія
Трубка + спирт
Трубка + трубка + олія
Трубка + трубка + вода
Трубка + трубка + спирт
Висновки
14. ДодатокД
Капілярні явища в природі.
Надзвичайно важливо для рослин рух і збереження вологи в грунті. Грунт має
пухке будова, і між окремими частинками її знаходяться проміжки. Вузькі
проміжки є капіляри. По капілярних ходах вода піднімається до кореневої
системи рослин і постачає їх необхідною вологою і поживними солями.
По капілярах знаходиться в грунті вода піднімається вгору і інтенсивно
випаровується. Щоб зменшити випаровування, потрібно зруйнувати капіляри.
Це досягається розпушуванням грунту.
Іноді потрібно, навпаки, посилити приплив вологи по капілярах. Тоді грунт
коткують, збільшуючи цим кількість капілярних каналів.
Цікаво, а чи може вода з розчиненими в ній речовинами підніматися до
верхівок високих дерев за рахунок поверхневого натягу (висота, наприклад,
секвої понад 100 м). Радіус капілярів в деревині від 0,01 до 0,3 мм. Значить, в
найтонших капілярах вода не піднімається вище 1,5 м. За рахунок
атмосферного тиску вона може піднятися не вище 10 м, навіть якщо на кінці
трубки створити вакуум. Не може високо підняти воду і осмотичний тиск,
завдяки якому тиск в розчині більше, ніж в чистій рідині.
Залишається єдине припущення: вода в капілярах знаходиться в розтягнутому
стані, але не розривається через тяжіння її молекул. У міру випаровування води
з листя сила тяжіння піднімає її вгору. Прямі вимірювання показали, що тиск в
капілярах деревини дійсно негативно і може досягати -25 атм
Кровоносні судини.
Площа поперечного перерізу аорти 8 см2, а загальна площа перетину всіх
капілярів приблизно 3200 см2, тобто площа капілярів більша за площу аорти
приблизно в 400 разів. Відповідно падає швидкість кровотоку - від 20 см / с на
початку аорти до 0,05 см / с в капілярі.
Діаметр кожного капіляра в 50 раз менше діаметра людського волосся, а його
довжина менше 0,5 мм. У тілі дорослої людини є до 160 млрд. Капілярів.
Загальна довжина капілярів досягає 60 - 80 тис. Км; через кожен квадратний
міліметр поперечного перерізу серцевого м'яза в середньому проходить до 2
тис. капілярів.
Фізичною моделлю серцево-судинної системи може служити система з безлічі
розгалужених трубок з пружними стінками. У міру розгалуження загальне
перетин трубок зростає, і швидкість руху рідини відповідно зменшується.
15. Однак внаслідок того, що розгалуження складається з безлічі вузьких каналів,
втрати на внутрішнє тертя при цьому сильно зростають і загальний опір руху
рідин (незважаючи на зниження швидкості) значно збільшується
Капілярні явища у побуті.
У побуті капілярні явища використовують при найрізноманітніших обставинах.
Прикладаючи промокальний папір, видаляють надлишок чорнила з листа,
бавовняної або лляної ганчіркою витирають мокрі місця на столі або на підлозі.
Застосування рушників, серветок можливо тільки завдяки наявності в них
капілярів. Підняття гасу або розплавленого стеарину по ґнотах ламп і свічок
обумовлено наявністю в гніт капілярних каналів. У техніці як один із способів
підведення мастила до деталей машин застосовують іноді ґнотовий спосіб
подачі масла.
У будівельній справі доводиться враховувати підйом вологи з ґрунту по порах
будівельних матеріалів. Через це відволожуються стіни будівель. Для захисту
фундаменту і стін від впливу грунтових вод і вогкості застосовують
гідроізоляцію, покриваючи фундамент гарячим (рідким) бітумом або
обкладаючи водонепроникним рулонний матеріал (толь або руберойд).
Вузьких трубок (капілярів) в природі і техніці безліч. У цих трубках рідина або
піднімається вгоруна висоту, або опускається вниз. Багато процесів в природі і
техніці викликаються цими рухами.
