Мастер-класс «Поверхностное натяжение воды».

Мастер-класс «Поверхностное натяжение воды».
Автор : Щендригина В.Н.,
учитель физики МКОУ «СОШ №8 имени А.В.Грязнова» ИМРСК
Цель: показать развитие творческой активности учащихся в ходе исследование явления поверхностного натяжения. Образовательная: изучение явления поверхностного натяжения. Развивающая: развивать умение наблюдать, экспериментировать, добывать знания, понимать, оценивать и соотносить свою точку зрения с мнением других, уметь делать выводы. Воспитывающая: воспитывать чувство прекрасного, бережного отношения к природе, умение вести диалог, слушать других и аргументировано отстаивать точку зрения. Методы, приемы, способы: -обмен мнениями, групповое обсуждение, дискуссия;-эксперимент. Оборудование: компьютер и презентация,.. I. Введение в мастер-класс, обозначение основных целей и задач: (Слайд 1)Здравствуйте, уважаемые коллеги. Главная задача каждого учителя сегодня - помочь в получении прочных знаний, в развитии способностей учащихся, приобщение их к творческой деятельности, помочь ученику раскрыться, лучше использовать свой творческий потенциал. И, самое главное, применить полученные знания в будущем, уметь ориентироваться в современном мире. Поэтому я взяла в качестве эпиграфа к уроку слова великого И.В. Гёте: «Просто знать - ещё не всё, Знания нужно умело использовать». В будущем ученику предстоит решать многие проблемы, часто связанные с технической стороной, поэтому в школе под руководством учителя необходимо развивать активную самостоятельную деятельность, в результате чего происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей. Каждый из нас в своей повседневной жизни не раз сталкивался и сталкивается с обыденными с одной стороны, но вместе тем удивительными с другой стороны явлениями, совершенно не задумываясь при этом, с какими замечательными физическими явлениями имеем дело и даже не задумывался о том, как их объяснить!.(Слайд 2)
Даже маленькие дети прекрасно знают, что «куличики» и замки можно строить только из мокрого песка. Сухие песчинки не пристают друг к другу. Но, так же не пристают друг к другу и песчинки, целиком погружённые в воду. Почему водомерки так легко перемещаются по поверхности воды? Почему осы, стрекозы и некоторые насекомые могут легко приземляться и взлетать с поверхности воды? Попробуем дать объяснение этим явлениям.
Но сначала давайте проведём несколько опытов.
Опыт № 1 «Плавающие скрепки»
Оборудование стакан с чистой водой, несколько скрепок, одна из которых немного разогнута
Задание. Возьмите одну скрепку и аккуратно опустите её на поверхность воды так, чтобы она осталась на поверхности. (Главное, выполнять очень осторожно, не толкая стакан с водой. Если это не удалось, то положите сухую скрепку на разогнутую и вновь опустите на поверхность воды, при этом последнюю аккуратно опуская вниз.)




Опыт № 2« Капля масла»
Оборудование: пипетка с растительным маслом, зубочистка, моющее средство.
С помощью пипетки поместите каплю масла на поверхность воды. Что вы замечаете? А теперь коснитесь кончиком зубочистки, смоченным в растворе моющего средства, поверхности воды рядом с маслом, в центре. Что вы наблюдаете?
(Предполагаемый ответ: масло сначала собралось в шарик, а затее пятно начало двигаться и расплываться)
Опыт № 3«Мыльная плёнка»
Оборудование: раствор для выдувания мыльного пузыря, проволочное кольцо с ручкой, зубочистка, смоченная мыльным раствором.
Опустите кольцо в мыльный раствор и в отраженном свете пронаблюдайте мыльную пленку. Проткните кольцо зубочисткой. Что вы заметили ? (Предполагаемый ответ: в кольце наблюдается тонкая пленка, при протыкании зубочисткой она сохраняется)
Давайте подведем итог по проведенным опытам.
Вода обладает свойством поддерживать на поверхности легкие предметы и при добавлении мыльного раствора масло и пленка растягиваются. ( Слайд 3)
Учитель:
Опыты показали, что у воды есть удивительное свойство- создавать «плёнку» Дадим научное объяснение этому. Наличие у жидкости свободной поверхности обусловливает существование особых явлений, называемых поверхностными. Они возникают в связи с тем, что молекулы внутри жидкости и молекулы на её поверхности находятся в неодинаковых условиях.( ПОКАЗАТЬ НА СЛАЙД) На поверхности воды количество молекул меньше, чем внутри. Поэтому « внутренние» молекулы тянут вниз, растягивая поверхность жидкости. В объёме жидкости молекулы притягиваются отовсюду, силы притяжения уравновешены. А на поверхности натяжение идёт только «снизу». Силы не уравновешены, поверхность тянет сама себя. И в отсутствие внешних сил жидкость должна иметь при заданном объёме наименьшую площадь поверхности и принимает форму шара. Именно с этим и связана сферическая форма мелких капель и пузырьков.
Освоение.
Первое представление о поверхностном натяжении мы уже имеем, поэтому давайте с вами начнём заполнять таблицу(ГРАФ-СХЕМУ)
ЯВЛЕНИЕ
Знаем
Узнали

Мыльный пузырь




Поверхностное натяжение




Использование поверхностного натяжения в быту,медицине





·
·
·.Исследование. А сейчас пришло время выполнить исследования, проводим следующие опыты.
Опыт № 4
«Что больше: поверхностное натяжение холодной воды или поверхностное натяжение горячей воды?»
Определите с помощью опыта, увеличивается или уменьшается поверхностное натяжение воды в результате изменения её температуры.
Цель эксперимента: продемонстрировать, что поверхностное натяжение воды зависит от температуры.
Материалы: зубочистки, железный гвоздь, спиртовка, стакан с чистой водой (железный гвоздь, спиртовку можно заменить спичками).
Процесс:
Положите на середину водной поверхности две зубочистки, чтобы они находились рядом.
Нагрейте железный гвоздь на спиртовке и поднесите его близко к поверхности воды между двумя зубочистками (или налейте на водную поверхность между зубочистками горячую воду).
(Зажжем спичку и поднесем между зубочистками)
Итоги: две зубочистки быстро удаляются друг от друга. Объясните наблюдаемое явление.
Опыт №5
«Что больше: поверхностное натяжение чистой воды или поверхностное натяжение мыльного раствора?»
Определите с помощью опыта, увеличивается или уменьшается поверхностное натяжение воды в результате растворения в ней мыла.
Цель эксперимента: продемонстрировать, что поверхностное натяжение чистой воды больше поверхностного натяжения мыльного раствора.
Материалы: три зубочистки, жидкость для мытья посуды, миска с чистой водой.
Процесс:
Положите на середину водной поверхности две зубочистки, чтобы они находились рядом.
Смочите кончик третьей зубочистки в жидкости для мытья посуды (внимание: этой жидкости нужно совсем немного)
Окуните кончик третьей зубочистки в воду между двумя другими.
Итоги: две зубочистки быстро удаляются друг от друга. Объясните наблюдаемое явление.
Опыт № 6
«Что больше: поверхностное натяжение чистой воды или поверхностное натяжение раствора сахара?»
Определите с помощью опыта, увеличивается или уменьшается поверхностное натяжение воды в результате растворения в ней сахара.
Цель эксперимента: продемонстрировать, что поверхностное натяжение чистой воды больше поверхностного натяжения раствора сахара.
Материалы: зубочистки, сахарный леденец, миска с чистой водой.
Процесс:
Положите на середину водной поверхности две зубочистки, чтобы они находились рядом.
Смочите сахарный леденец в чистой воде и окуните его в воду между двумя зубочистками.
Итоги: две зубочистки быстро удаляются друг от друга. Объясните наблюдаемое явление.
Вывод.
Участники обсуждают свои результаты экспериментов и делают общий вывод о том, что:
1. Наличие у жидкости свободной поверхности обусловливает существование особых явлений, называемых поверхностными. Они возникают в связи с тем, что молекулы внутри жидкости и молекулы на её поверхности находятся в неодинаковых условиях.
2. Поверхностное натяжение зависит от рода жидкости, ее температуры, наличия примесей. С ростом температуры оно уменьшается и исчезает вовсе при критической температуре, что приводит к исчезновению границы раздела между жидкостью и ее насыщенным паром.
Учитель: Проведя опыты мы заметили, что во всех случаях поверхностное натяжение уменьшается. А как вы думаете: можно ли его увеличить? Рассмотрим таблицу и сделаем вывод.
.13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415Вывод. Вода обладает большим поверхностным натяжением и только ртуть имеет наибольшее.
Проявления сил поверхностного натяжения столь многообразны, что даже перечислить их все нет возможности. Приведу один пример.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Гибралтарский пролив, соединяющий Средиземное море и Атлантический океан. Воды будто разделены пленкой и имеют между собой четкую границу. Каждая из них имеет свою температуру, свой солевой состав, животный и растительный мир.
 В 1967 году, немецкие учёные выявили факт несмешивания воды Красного моря и Индийского океана. Следуя примеру своих коллег, Жак Кусто стал выяснять, смешиваются ли воды Атлантического океана и Средиземного моря. Сначала он и его команда исследовали воду Средиземного моря ее естественный уровень солености, плотности и присущие ей формы жизни. То же самое сделали в Атлантическом океане. Эти две массы воды встречаются в Гибралтарском проливе уже тысячи лет и логично было бы предположить, что эти две огромные водяные массы давно должны были бы перемешаться их соленость и плотность должны были стать одинаковыми, или, по крайней мере, схожими. Но даже в местах, где они сходятся ближе всего, каждая из них сохраняет свои свойства. Другими словами, в местах слияния двух масс воды водный занавес не дал им смешаться! Воды Атлантического океана и Средиземного моря не в состоянии перемешаться. Величина поверхностного натяжения обуславливается различной степенью плотности морской воды, этот фактор, словно стена, которая препятствует смешиванию вод. Дело здесь в поверхностном натяжении: поверхностное натяжение это один из самых важных параметров воды. Оно определяет силу сцепления между молекулами жидкости, а также форму ее поверхности на границе с воздухом

·V Закрепление.
Учитель: А сейчас проведём наглядные опыты, связанные с поверхностным натяжением.
Опыт № 7 «Заколдованная непроливайка».
У вас есть мелкие монеты (штук 30-40). Налейте полный стакан воды и узнайте: сколько из этих монет можно опустить в стакан с водой, пока она не выльется? А теперь опускайте осторожно по одной монетке в стакан. Ну и что? Сколько поместилось? А как при этом менялась форма поверхностного слоя воды? Объясните почему?
(Ответ:Поверхностное натяжение собирает воду. Если приглядеться, то видно, что мениск продолжает линию стенок стакана, возвышаясь дугой посередине.)
Учитель: Сегодня мы многое узнали о поверхностном натяжении, так как тема нашего семинара связана с осмысленным чтением, то познакомимся с некоторой полезной информацией. В ходе чтения хочу вам предложить использовать технологию « Инсерт», делая на полях пометки, что бы потом продолжить заполнение граф - таблицы.
Чтение текста с пометками:
+ я это знал
- я этого не знал
? хотел бы узнать поподробнее
! это меня удивило

Знаем
Хотим узнать
Узнали

Мыльный пузырь

Поверхностное натяжение
Почему мыльный пузырь имеет форму шара?
От чего зависит поверхностное натяжение?




V. Моделирование.
Сегодня я попыталась показать вам, что с помощью исследований и простых, наглядных приёмов можно на уроках физики не только сформировать систему физических знаний, умений и навыков, но и повысить творческую активность, вызвать интерес к постановке опытов. Необходимо давать ему возможность экспериментировать и не бояться ошибок, воспитывать у учащихся делать выводы и отстаивать свою точку зрения.
V. Рефлексия. Закончить урок мне хотелось ещё одним опытом по поверхностному натяжению.
Опыт № 8 Взрыв цвета в тарелке
Для опыта понадобится: тарелка, цельное молоко, жидкое мыло, ватные палочки и пищевые красители разных цветов. План работы:
1. Наливаем молоко в тарелку.
2. Капаем по несколько капель краски в молоко.
3. Обмакиваем две ватные палочки в жидкое мыло и погружаем их в тарелку с молоком.
Итог: при добавлении краски в молоко, на поверхности образуются красивые разливы от краски. При добавлении жидкого мыла, краска сбивается в полоски и образуют неожиданные рисунки на поверхности молока.

В заключение хочу сказать словами Николая Островского:

« Творческая работа – это
прекрасный, необычайно тяжёлый
и изумительно радостный труд».

Литература:
Русских, Г. А. Мастер-класс – технология подготовки учителя к творческой профессиональной деятельности [Текст] / Г. А. Русских // Методист. – 2002
Селевко, Г.К. Альтернативные педагогические технологии [Текст] / Г. К. Селевко - М. : НИИ школьных технологий, 2005. - 224 с.
Советова, Е. В. Эффективные образовательные технологии [Текст] / Е. В. Советова. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 285 с.
Хуртова, Т.В. Формы профессионального обучения педагогов: мастер- классы [Текст] / Т. В. Хуртова - Волгоград: Учитель, 2008 .– 76 с.

Заголовок 2Заголовок 415