表面能与表面张力

总结：

实际上两者只不过是表面性质的两种不同描述方式，近代表面化学家倾向于同时接受这两种解释。

表面张力教案doc

09物理师范一班刘朋朋 课题:第二章第五节《液体的表面张力》 一、教学目标： 1.知识与技能 （1）认识液体表面张力的有关现象 （2）掌握液体表面张力产生的原因和方向 （3）养成细心观察实验的能力和分析解决问题的能力 2.过程与方法 （1）经历探究液体的表面张力的过程 （2）学习从物质的分子间作用力解释宏观现象的方法。 3．情感态度与价值观 体验物理世界的奇妙现象，从细微之处探究自然规律的奇妙，激发学习物理的兴趣。 二、重点： 1）液体表面张力产生的原因 2）液体表面张力的方向 3）运用所学知识解释一些生活现象 三、难点:液体表面张力产生的原因 四、课型：新授课 五、课时：1课时 六、教学器具:多媒体设备水槽肥皂水拴有棉线的铁丝圈 七、教学过程 总思路 首先通过观察活动，提出问题启发学生思考，导入新课；做肥皂膜和棉线实验，提出液体的表面张力定义并分析实验；接着把做好的钢针、硬币浮在水面实验，从微观方面进行解释，让学生理解表面张力存在的原因及方向，放flash动画让学生更形象认识液体的表面张力；小结本节所学内容，最后提出思考题。 具体 导入：从日常生活现象出发，提出三个生活中的问题： 为什么早晨的露珠是球形的呢？ 为什么蜥蜴会在水面上行走而不掉入水中呢？ 为什么硬币会浮在液体的表面上呢？ 让我们带着这些问题一起走进物理的课堂来学习液体的表面张力。 （一）、液体表面张力的方向（实验探究活动） 肥皂膜与棉线实验 指导学生实验： 同学们你们的课桌上有肥皂水和栓有棉线的铁丝圈，我们要用这些实验用具做一个小实验，拿起桌子上的铁丝圈，把系有棉线的铁环放入肥皂水中，拿出时，铁环上布满一层肥皂膜。刺破一侧肥皂膜，观察另一侧肥皂膜和棉线的变化。 让学生描述实验现象： 1、捅破薄膜前棉线处于松弛状态； 2、捅破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜处于收缩趋势，使棉线处于绷紧状态；捅破棉线

液体表面张力与液体表面现象

液体的表面张力与液体的表面现象 在日常生活中，只要你稍加留意，就会观察到许多与液体表面张力有关的现象。如草叶上晶莹剔透的露珠，荷叶上滚动着的小水滴，玻璃板上的小水银滴等，它们为什么都是球形或近似球形？这就是因为液体表面张力的作用结果。当用细管吹出一个个五彩缤纷的肥皂泡时，在泡膜的表面上就布满了液体表面张力。用数学可以证明，在体积相同的各种形状的几何体中，球体的表面积最小。正是由于表面张力的作用，才会出现露珠、小水银滴等都收缩为球形的现象。 你若有机会观察护士给病人输液，你会看到在输液之前，护士总是要把输液管中的空气泡排除干净。不然的话，若让那些气泡混入人体血管中，在表面张力的作用下，气泡将会阻碍血液的正常流动。 下面就来分析一下液体的表面张力，以及液体表面现象发生的原因。 1 表面张力的成因、大小和方向 表面张力就是促使液体表面收缩的力。液体与气体的交界面（属于液体薄层），称为表面层。在表面层中，液体分子因受到液体内部分子的引力，而有一部分会被拉入液体内，致使表面层液体分子密度小于液内分子密度。表面层中液体分子的这种布局，使得液体表面层就像一张“绷紧”的橡皮膜，而具有收缩趋势。表面层一直处在具有收缩趋势的表面张力作用之下。 这里应指出，液体表面张力与橡皮膜张力在本质上是不同的。橡皮膜的分子间距会随着膜面积的增大而增大。而液体表面张力却不受面积变化的影响，当液体表面层面积增大时，液内分子会自动进入液面来补充，从而维持液面内分子间距不变。 可以用一个很简单的实验，来可说明表面张力的存在。取一段铜丝制成一个直径约 cm ～85的圆环，在环上跨系一根细红线（用红线易于观察） 。将环浸入洗洁精溶液再取出，环上蒙了一层液膜，这时用粉笔头轻触线一侧的液膜，原来自由弯曲的红线则立即被液膜拉向另一侧，成为一段张紧的弧线。实验表明，液体表面具有收缩到最小面积的趋势。同时它还表明，表面张力的方向垂直于任一周界线且与液面相切。 理论和实验表明，表面张力的大小，可用如下公式表示： ???==)(2)(双表面层单表面层L F L F αα 上式中，α称为表面张力系数。α与液体的种类、温度等因素有关。不同的液体，α不同；同一种液体，α随温度升高而减小。另外，α也与液体中的杂质有关。因此，当人体使用了某些药物后，血液或尿液的表面张力系数则会发生变化。 在生活中有许多与表面张力有关的现象。例如，对人来说，重力有时会造成很大的麻烦。人若不慎从高处落下，可能会被摔得不轻。而小昆虫一点也不害怕重力，它在落下时一点危险也没有。但表面张力对某些昆虫来说则有可能造成很大威胁，小昆虫有时最怕表面张力。当一个成人从浴池中站起时，他身上会带起厚约mm 2.0的一层水，这些水大约kg 5.0，不到人体重的%1，这对人来说不会感到有什么负担。即使是人的全身涂满了肥皂泡沫，其表面张力对人也不会产生任何威胁。而一只蚊子一旦被肥皂泡沫弄湿，它将很危险。这时蚊子将难逃表面张力“法网”。

液体表面张力的测定及应用

西安交通大学实验报告 课程：物理化学实验日期：年月日 专业班号：组别：交报告日期：年月日 姓名：学号： 同组者：教师审批： 实验名称：液体表面张力的测定及应用 一、实验目的 1. 学习和掌握最大气泡压力法测定液体表面张力的原理和方法； 2. 加深理解吉布斯表面吸附公式及其应用； 3. 了解等面积图解微分法的基本原理； 4. 学习借助计算机初步用非线性拟合法处理实验数据。 二、实验原理 1. 表面张力的测定： 本实验采用最大气泡压力法测定乙醇水溶液的表面张力，仪器如下图所示： 表面张力仪中的毛细管与待测液体面相切时，液面即沿毛细管上升。打开分液漏斗的活塞，使水缓慢下滴而减少系统压力，这样毛细管内液面上受到一个比试管中液面上大的压力，当此压力差在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口逸出，这一最大压力差可由数字式微压测量仪上读出。其关系式为 =-=? p p p p 最大大气系统

如果毛细管半径为r ，气泡由毛细管口逸出时受到向下的总压力为2r p π最大 ，气泡在毛细管受到的表面张力引起的作用力为2πrσ。刚发生气泡自毛细管口逸出时，上述压力相等即 222r p r p r πππσ=?=最大 2 r p σ=? 若用同一根毛细管，对两种具有表面张力分别为σ1、σ2的液体而言，则有下列关系： 11=2 r p σ? 22=2 r p σ? 1 2 1 2 p p σσ= ?? 21 112 = p K p p σσ?=??? 式中K 为仪器常数其单位为m 。因此，以已知表面张力的液体为标准，即可求出其它液体的表面张力，将这种测定表面张力的方法叫做最大气泡压力法。 2. 吉布斯吸附公式： 纯液体表面层的组成与内部层相同，因此，液体降低体系表面自由能的唯一途径是尽可能缩小其表面积。对于溶液则由于溶质会影响表面张力，因此可以调节溶质在表面层的浓度来降低表面自由能。 根据能量最低原则，溶质能降低溶剂的表面张力时，表面层中溶质的浓度应比溶液内部来得大。反之溶质使溶剂的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度来得低，这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫“吸附”。显然，在指定温度和压力下，吸附与溶液的表面张力及溶液的浓度有关，Gibbs 用热力学的方法推导出它们之间的关系式。 对于二组分溶液，当溶质的活度可用其相对浓度代替时，Gibbs 公式可以表示为：

液体表面张力教学设计

《液体的表面张力》 选用教材：粤教版高中物理选修3-3 授课对象：高二学生 选手姓名：卢炜杰 第三届全国大学生物理教学技能大赛 参 赛 教 学 设 计

《液体的表面张力》教学设计 【课题】液体的表面张力 【教学时间】40分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】粤教版高中物理选修3-3第二章第五节 【教学内容分析】 1.教材的地位和作用：本节内容是在液体的基本性质和液晶的基础上对液体性质的进一步探讨，与上一节的内容构成了液体单元完整的知识体系。同时，表面张力的微观解释主要基于分子动理论的基本观点，因此本节内容是分子动理论的综合拓展和运用。 本节主要包括两个知识点：一是表面张力的宏观现象，二是表面张力的微观解释。前者重在让学生掌握表面张力的概念，认识液体的表面现象及生活应用；后者重在使学生进一步液体认识表面张力的微观实质，运用分子动理论的知识分析表面张力的产生原因。 2.课标要求：通过实验观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。

3.教材的编写思路：教材首先从学生熟悉的现象出发，通过展示一系列生活中的表面张力现象引入课堂。然后通过两组肥皂膜实验的观察和分析，得出液体表面具有收缩趋势的结论。在此基础上，教材结合分子动理论的有关知识，从微观的角度解释表面张力的产生原因。最后，教材通过“讨论与交流”和“实践与拓展”栏目，分别设置了表面张力的实例解释和课后实践任务。 4.教材的特点： （1）从学生所熟悉的现象入手，强调实验和观察，学生的参与和思考。 （2）重视液体表面张力的概念建立过程和产生原因的定性分析。 （3）关注学生物理学习的差异性，加强内容的选择性。 5.教材处理： （1）适当地调整微观解释的教学思路 教材侧重于从“分子势能”的角度解释液面的收缩现象，提出“势能总有减少的趋势，因此液面具有的收缩趋势”。虽然学生在本课前已经学习了分子动理论的相关知识，但分子势能的概念并没有明确提出，也没有经过强化和巩固。因此对学生而言，直接运用势能的观点解释液面的收缩具有较大困难，同时也容易使学生误以为“液面是向内收缩的”。考虑到学生的原有知识结构和实际认知水平，主要从分子力的角度进行分析，一方面保证了知识点的完整性，另一方面也有利于学生理解表面张力的方向，势能的观点则作为在此基础上的延伸和提高，从而体现新课程中教学内容的灵活性和选择性。 （2）教材在引入和应用环节设置了一些生活中的表面张力现象以激发学生的兴趣和思考，而考虑到物理、技术和社会的紧密联系，适当地增加了表面张力

常用溶剂的性质

常用溶剂的性质 常用溶剂的性质 常用溶剂的极性顺序：水(最大) >甲酰胺>乙腈>甲醇>乙醇>丙醇>丙酮>二氧六环>四氢呋喃>甲乙酮>正丁醇>乙酸乙酯>乙醚>异丙醚>二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)。 甲酰胺 分子式HCONH 2 ，透明油状液体，略有氨臭，具有吸湿性，可燃。能与水和乙醇混溶，微溶于苯、三氯甲烷和乙醚。相对密度1.133(20/4℃)。沸点210℃。熔点2.55℃。闪点175℃。折射率nD(25℃)1.4468。燃点＞500℃。粘度（20℃）2.926mPa?s。 毒性本品低毒。对皮肤和粘膜有暂时刺激性。小鼠经口LD50大于1000mg/kg。 乙腈；甲基氰 结构式CH 3 CN。分子量41.05。无色透明液体，有醚的气味。相对密度(20℃/4℃)1. 7822，凝固点-43.8℃，沸点81.6℃、闪点5.6℃。折射率1.3441．粘度(20℃)0.35mPa?s，表面张力(20℃)19.10×10-3N/m，临界温度274．7℃，临界压力4.83MPa。能与水、甲醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、乙醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯以及各种不饱和烃相混溶。与水形成共沸混合物。易燃，爆炸极限3.0%-16%(vol)。有毒人LD503800mg/kg。空气中最高容许浓度3mg/m3。贮存阴凉、通风、干燥的库房内，远离火种、热源，防止日光直射。 甲醇 结构式为CH 3 OH，分子量32.04。无色澄清易挥发液体，相对密度(20℃ /4℃)0.7914，凝固点-97.49℃，沸点64.5℃．闪点(开口)16℃，燃点470℃，折射率1.3285，表面张力22.55×10-3N/m，蒸气压(20 ℃)12.265kPa，蒸气相对密度1.11，粘度(20℃)0.5945mP a?s，溶解度参数δ＝14.8，能与水、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有机溶剂混溶，甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。易燃，燃烧时有无光的谈蓝色火焰。蒸气能与空气形成爆炸混合物．爆炸极限6.0%-36.5%(vol)。纯品略带乙醇味，粗品刺鼻难闻。有毒。饮用7-8g可导致失明，饮用30-100g就会死亡。空气中甲酵蒸气最高容许浓度5mg/m3。 乙醇 结构式为C 2H 5 OH，分子量46.07。无色透明液体，有酒的醉香气味，也有刺激性 的辛辣昧。工业乙醇含量为95%,相对密度(20℃/4℃)0.793。凝固点-114℃，沸点78.32℃，闪点(开口)16℃，燃点390-430 ℃．折射率1.3614，粘度(20℃)1.41mPa?s，表面张力(20℃)22.27×10-3N/m，比热容 (20 ℃)2.42kJ/(kgK)，蒸气压(20 ℃)5.732kPa，溶解度参数δ＝12.7。溶于苯、甲苯。与水、甲醇、乙醚、醋酸、氯仿任意比例混溶。能溶解许多有机化合物和若干无机化合物。与铬酸、次氯酸钙、过氧化氢、硝酸、硝酸铂、过氮酸盐及氧化剂反应剧烈，爆炸极限4.3%-19.0%(vol)。具有吸湿性，与水形成共沸混合物。微毒，有麻醉性，饮入乙醇中毒剂量75-80g。致死剂量为250-500g。空气中最高容许浓度1880mg/m3。

张健 (液体的表面张力教案)

《液体的表面张力》教学设计 麻涌中学张健【课题】液体的表面张力 【教学时间】40分钟 【教学对象】高中二年级 【教材】高中物理粤教版选修3-3 第二章第五节《液体的表面张力》 【教学内容分析】 1、教材的地位和作用：本节内容的研究是学生生活经验中已经熟悉的感性知识并结合前几节所学理论知识的基础上，综合地应用液体性质，分子间作用力等知识来展开的，本节内容是本章的重点和关键，为本章液体性质拓宽了知识面，而液体的表面张力知识对人们的日常生活、生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。因此本节知识也是理论联系实际的好教材。 2、教材内容安排：通过自主实验让学生总结体验液体表面的性质，以液体的表面研究为主线，让学生思考与讨论，继而通过微观分析得出液体表面张力。 3、教材的特点：第一，注重学生活动，突出实验探究； 第二，重视物理知识在生活中的应用。 4.对教材的处理：本节教材以液体的表面有何性质为主线，并结合一些生动形象的实验将液体表面张力的概念，液体表面张力微观解释等知识逐层展开，最后通过总结分析得出液体表面张力产生的原因，体现了物理学科以观察和实验为基础的特点。通过本节课的学习，也能培养学生的观察分析能力、实验操作能力以及演绎推理能力。 【学生情况分析】 1.学生的兴趣：知识与生活实际有密切联系，学生具有强烈的好奇心。 2.学生的知识基础：学生已经对物质形态有一定的认识，学过液体的知识。 3.学生的认识特点：在学习本节知识以前对某些液体表面现象有了一定的了解，并且在生活中积累了一些对液体表面张力的感性认识，但没有上升到理性认识高度，而且缺乏一定探究问题的能力。

【教学目标】 1.知识与技能 （1）认识与液体表面张力有关的现象 （2）掌握液体表面张力产生的原因和方向 （3）培养学生观察能力、分析能力和归纳总结能力 2.过程与方法 （1）观察液面呈现的现象、大胆预测，参与实验探究活动，增加学生之间的交流和合作。 （2）通过讨论和理论分析，学习从物质的分子间作用力解释宏观现象的方法。 3.情感态度与价值观 （1）希望能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 （3）激发学生学习物理知识的热情 【教学重点】 1）液体表面张力产生的原因 2）液体表面张力的方向 【教学难点】 液体表面张力的方向，液体表面张力的微观解释 【教学策略设计】 1.教学组织形式 新课程提倡以自主、合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学，本节采用自主实验探究的教学组织形式，让学生在体验类比比较的过程中，获取物理知识。 2.教学方法 （1）实验探究法 物理是一门以实验为基础的科学。本节教学设计注重以问题为先导，把主要内容的教学过程变成一种类比比较学习新知识的过程。激发学生的求知欲，让学生从旧知识中获取新知识。 （2）讲授法 通过老师形象生动、富于引导式的讲解，辅以演示实验、各种直观教具和现代教学技术，启发学生思维，把学生的感性认识上升到理性认识。在讲授知识的

什么是液体的表面张力

什么是液体的表面张力 在研究物体的浮沉条件时，有个同学无意中发现了一个有趣的现象：把一塑料尺子竖放(或侧放)在水面时，发现尺子迅速下沉了；而当他把尺子平放在水面时，即可发现尺子漂在水面上。 竖放(或侧放)尺子在水面上时，尺子下沉，是由于尺子所受的浮力小于它自身的重力而引起的；那又为什么在平放尺子时，它却是漂浮在水面上，若按物体的浮沉条件，物体漂浮时浮力可是等于重力的呀。这两者岂不自相矛盾了吗?问题症结在哪里呢? 在高中物理教材第一册“固体和液体的性质”一章中，有一个小实验：要求学生用棉纸把缝衣针垫起放在水面上，当棉纸被水浸湿下沉后，观察现象并说明原因，很多同学认为缝衣针浮在水面是由于液体表面张力作用的原因，以为针受重力、浮力和液体表面张力三者相平衡而使针能漂在水表面上。 那么就让我们先来认识一下液体表面张力吧。 什么是液体的表面张力呢? 液体表面附近的分子由平衡位置向外运动时，因为外部空气和蒸气分子对它的斥力很小。不起显著作用。它只受到内部分子的吸引力，因此使它恢复到平衡位置的作用力就没有在液体内部时大，使得表面层里的分子振动的振幅要比液

体内部分子的振幅大，一些动能大的分予就可能冲出吸力范围，成为蒸气分子，结果形成表面层里的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子之间的距离就比较大(rr0)、正是由于液面分子分布较内部稀疏，分子间距rr0，分子间引力占优势而产生了液体表面张力，由此可知，液体表面的张力实质是分子间相互作用的合力，它指向液体内部，可见托起硬币的力不可能是液体表面张力。那么让我们再来看看浮力吧。 先让我们先做一个实验：在一盛有水的烧杯的水面平放一张滤纸，把一枚面值一角的硬币平放在滤纸上，待滤纸被浸湿而下沉后，发现硬币仍漂在水面上。注意观察硬币周围会发现水面向下凹陷，而硬币并未浸入水中，只是漂在水表面上。由此可见，此时硬币并未受到浮力作用。那是什么力与重力相平衡而使硬币漂在水面上呢? 由上一实验现象可知，水面向下凹陷，发生了形变，从而产生了一个与形变方向相反的弹力——支持力，这就如在一个吹气的气球上放上一个物体，由于物体的重力而使气球形变(向下凹陷)，而产生了竖直向上的支持力一样。是这个与重力大小相等、方向相反的支持力使硬币漂在水表面上。(上面几个实验中的塑料尺子、缝衣针漂在水面上与此相同)

常用溶剂参数表

常用溶剂参数表 产品溶剂系列首页> 产品溶剂系列

个体溶剂: (A)芳香族溶剂(A r o m a t i c S o l v e n t s) 甲苯(T O L U E N E) 油漆、清漆、黏合剂及油墨制造业及天那水配方用之稀释剂；树脂溶剂；化学及制药工业用之溶剂；尤以萃取及脱脂两工 序最为适用。另也为化学合成用之原料。 二甲苯(X Y L E N E) 脂肪、蜡、沥青及各天然与人工合成树脂之溶剂。也为油漆、清漆及亮漆制造用之溶剂及稀释剂。也用于油墨及粘合剂制 造业，也是杀虫药制剂最常用之溶剂。亦是化工合成用之中 间体。分异构级和溶剂级，涂料常用溶剂级，异构级比溶剂 级一般情况要贵一点。粗二甲苯臭、便宜。 三甲苯(S-100) 慢干漆油，树脂溶剂及高级印刷油配方用。粗三甲苯臭、便宜。 四甲苯(S-150) 慢干漆油，焗漆，杀虫药溶剂。 物理数据： 溶劑餾程℃比重15℃芳香族化相對揮發速閃

/15℃合物含量 (%)度(乙酸丁酯 =100) 點 ℃ 甲苯 110.3-110.90.87299.91537二甲 苯 138–1400.87199.77027 三甲 苯 165–1730.875981943 四甲 苯 190–2070.89599466 页顶 (B)酮类(K E T O N E S) 丙酮(A c e t o n e) 电子零件清洗剂，树脂溶剂，粘合剂，油漆，清漆和天拿水用溶剂；皮革及羊毛脱脂。 丁酮(M E K) 硝化纤维素及其衍生物、丙烯酸树脂、乙烯基树脂、苯酚树脂、环氧树脂、醇酸树脂等低沸点溶剂。普遍用于油漆制造及天拿水配方，并用于磁带涂层以溶解聚氨脂树脂及乙桸基脂，也用于人造皮革之表面处理。

幼儿园大班科学教案《水的表面张力》

幼儿园大班科学教案《水的表面张力》 【活动来源】 喜欢玩水是幼儿的本性，每次喝完牛奶、豆浆，让幼儿去卫生间洗杯子时，他们都留恋往返。洗手时也要趁机玩一下水。一次，我正准备去卫生间训斥一批玩水的幼儿时，发现四个小伴侣围着水池全神贯注地看着什么。我批评的话语到了嘴边又收了回来，好奇地走过去，本来他们在观察：一枚生锈的回形针浮在水面上（张子依在教室里捡到的回形针）……带着这个不解之谜，我翻阅了资料，本来水的外貌张力这么神奇…… 【活动目标】 1、情感目标：培养幼儿关注与水的外貌张力有关的科学现象，萌发幼儿好奇、好问、反思的积极情感和态度。 2、认知目标：幼儿通过观察了解及动手实验，探索发现水的外貌张力。 3、能力目标：培养幼儿良好的操作习惯，发展幼儿的观察能力和思维能力。 【活动准备】 1、环境安插：教室四周放四个大塑料盆，供幼儿做回形针的实验。四张桌子，别离放差别的实验材料。电视，影碟机。 2、材料准备：纸船、爽身粉、洗手液、硬币、回形针、托盘、水（供幼儿做水的外貌张力的实验）。

3、资源准备：制作课件（往一次性塑料杯里加硬币和在水面上托硬币的实验，五幅有关水的外貌张力的图片）。 【活动过程】 一、玩一玩，说一说。幼儿玩回形针的实验，探索发现水的外貌张力。 1、出示回形针，交待实验要求。 如果把回形针放在水里会怎样？如果把回形针托在皱纹纸上放 在水里又会怎样？ 2、师幼共同玩回形针放在水里的实验。 小结：直接放在水里回形针会沉下去，托在卫生纸上放在水里，纸沉下去，回形针浮在水面上。水很神奇，它的外貌能承受轻微的压力，这就是外貌张力。 二、看一看，想一想。看课件：往乘满水的杯子里加硬币，水面会慢慢的高而水不会流出来，因为水的外貌张力就象人的皮肤一样，让水不会流出来。资助幼儿理解水的外貌张力。 三、试一试，找一找。幼儿通过实验继续感知水的外貌张力。 1、介绍四组实验材料：第一组有纸船、吸管、眼药水的空瓶、沐浴露，你们可以大胆的尝试，让纸船在水里动起来。第二组有爽身粉，洒些爽身粉在托盘里，用眼药水的空瓶吸一点洗发水，滴在爽身粉上，观察爽身粉的变革。第三组有回形针、缝衣服的针、纸，你们想措施让它们浮在水面上。第四组有塑料杯、硬币、水，你们可以加硬币在杯子里，观察水面的变革，也可以试试把硬币放在水面上。你

(整理)实验讲义-液体表面张力-.9.

液体表面张力系数的测量 表面现象广泛见诸于钢铁生产，焊接，印刷，复合材料的制备等过程中。液体表面张力系数是表征液体性质的一个重要参数。测量液体表面张力系数有多种方法，如最大泡压法，毛细管法，拉脱法。 许多现象表明液体表面具有收缩到尽可能小的趋势，这是液体分子间存在相互作用力的宏观表现。从微观角度看，液体表面具有厚度为分子吸引力有效半径的表面层，处于表面层内的分子比液体内部的分子少了一部分能与之吸引的分子，因此出现了一个指向液体内部的吸引力，使得这些分子具有向液体内部收缩的趋势。而从能度看，任何内部分子欲进入表面层就要克服这个吸引力而做功。显见，表面层有着比液体内部更大的势能（表面能），且液体表面积越大，表面能也越大。而任何体系总以势能最小的状态最为稳定，所以液体要处于稳定状态，液面就必须缩小，以使其表面能尽可能小，宏观上就表现为液体表面层内的表面张力。 我们想象在液体表面画一条直线，表面张力就表现为线段两边的液面以一定的拉力α相互作用，而力的方向与线段垂直，力的大小与该段直线的长度L成正比，即f L =（1） a 其中，比例系数α称为液体的表面张力系数，单位为N/m。当液体表面与其蒸汽或空气相接触时，表面张力仅与液体本身的性质及其温度有关。一般情况下，密度小、容易蒸发的液体，其α较小；而熔融金属的α则很大。对于同种液体，温度越高，其α越小。当液体与固体相接触时，不仅取决于液体自身的内聚力，而且取决于液体分子与其接触的固体分子之间的吸引力（称为附着力）。当这个附着力大于内聚力时，液体就会沿固体表面扩展，这种现象称为润湿。当这个附着力小于内聚力时，液体就不会在固体表面扩展，称为不润湿。润湿与不润湿取决于液体、固体的性质，如纯水能完全润湿干净的玻璃，但不能润湿石蜡；水银不能润湿玻璃，却能润湿干净的铜、铁等。润

液体表面张力的测量预习报告

液体表面张力系数的测量实验 液体沿表面总是存在着使液面紧张且向液体内收缩的力称为表面张力。液体的许多现象，如毛细管现象、湿润现象、泡沫的形成等，都与表面张力有关。表面张力系数是液体表面的重要力学性质：对于不同种类的液体，其表面张力不同，而对于同一种液体，其表面张力系数随着温度及其所含杂志的改变而增大或减小。这些性质广泛应用于工业生产中，如浮法选矿、液体的传输技术、化工生产线的设计等等都要对液体的表面张力进行研究。 测定液体表面张力系数的方法很多。常用的有拉脱法和毛细管升高法。本次实验介绍用拉脱法测定液体表面张力系数。 一、实验目的 1．用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标,计算该传感器的灵敏度,学习传感器的定标方法； 2．观察拉脱法测量表面张力的过程，并用物理学基本概念进行分析，加深对物理规律的认识； 3．测量纯水和其它液体（如：甘油）的表面张力系数。 二、实验仪器 实验仪器主要由液体表面张力系数测量实验仪主机以及实验装置以及镊子、砝码组成。应用电脑采集测量时需要壹根串口转USB 连接线、电脑和采集软件，仪器装置见下图。 三、实验原理 一个金属环固定在传感器上，将该环浸没于液体中，并渐渐拉起圆环，当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差值f 为 απ)(21D D f += （1） 式中： 1D 、2D 分别为圆环外径和内径，α为液体表面张力系数，g 为重力加速度，所以液体表面张力系数为：

)](/[21D D f +=πα （2） 实验中，液体表面张力可以由下式得到： B U U f /)(21-= （3） B 为力敏传感器灵敏度，单位V/N 。1U ,2U 分别为即将拉断水柱时数字电压表读数以及拉 断时数字电压表的读数。 四、实验步骤 1．连接硅压阻力敏传感器，并开机预热15～20分钟。测量吊环内外直径，然后清洗玻璃器皿（盛装待测液体）和吊环，给实验装置加水（注意加水量不可过多，可以参考装置外壁加水刻度线）； 2．将吊环挂在力敏传感器的钩上，将力敏传感器转至水容器外部，这样取放砝码比较方便。待吊环晃动较小时，对仪器进行调零，然后用镊子安放砝码对传感器进行定标，取放砝码时应尽量轻； 3．将待测液体倒入玻璃器皿后，再将盛有待测液体的玻璃器皿小心地放入空的塑料容器，并一起放入实验圆筒内；将力敏传感器转至容器内，并轻轻挂上吊环，可以轻触吊环，让其晃动 说明：之所以不将测量液体直接倒入塑料容器内进行测量，是防止某些待测液体与塑料容器发生化学反应而影响测量结果。 4．关闭橡皮球阀门，反复挤压橡皮球使装置内部液体液面上升，当吊环下沿部分均浸入待测液体中时，及时松开橡皮球的阀门，这时液面缓慢下降，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。特别应注意吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表读数值为U 1，拉断后数字电压表读数为U 2。记下这两个数值。 5.用计算机采集时，在环接触液面开始下降时点开始采集按钮，可以通过软件实时采集传感器输出电压值的变化过程，通过鼠标移动测量拉脱瞬间的电压值以及拉断后的电压值，计算测量液体的表面张力，并与手动测量的结果进行比较。 五、注意事项 1．实验前，吊环须严格处理干净：可用NaOH 溶液洗净油污或杂质后，用纯水冲洗干净，并用热吹风烘干；

液体的表面张力教学设计

| 【 《液体的表面张力》 选用教材：粤教版高中物理选修3-3 授课对象：高二学生 选手姓名：卢炜杰 选手单位：华南师范大学 第三届全国大学生物理教学技能大赛 参 赛 教 学 设 计

《液体的表面张力》教学设计 【课题】液体的表面张力 【教学时间】40分钟 【教学对象】高中二年级学生 | 【教材】粤教版高中物理选修3-3第二章第五节 【教学内容分析】 1.教材的地位和作用：本节内容是在液体的基本性质和液晶的基础上对液体性质的进一步探讨，与上一节的内容构成了液体单元完整的知识体系。同时，表面张力的微观解释主要基于分子动理论的基本观点，因此本节内容是分子动理论的综合拓展和运用。 本节主要包括两个知识点：一是表面张力的宏观现象，二是表面张力的微观解释。前者重在让学生掌握表面张力的概念，认识液体的表面现象及生活应用；后者重在使学生进一步液体认识表面张力的微观实质，运用分子动理论的知识分析表面张力的产生原因。 2.课标要求：通过实验观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。 3.教材的编写思路：教材首先从学生熟悉的现象出发，通过展示一系列生活中的表面张力现象引入课堂。然后通过两组肥皂膜实验的观察和分析，得出液体表面具有收缩趋势的结论。在此基础上，教材结合分子动理论的有关知识，从微观的角度解释表面张力的产生原因。最后，教材通过“讨论与交流”和“实践与拓展”栏目，分别设置了表面张力的实例解释和课后实践任务。 4.教材的特点： （1）从学生所熟悉的现象入手，强调实验和观察，学生的参与和思考。 ~

（2）重视液体表面张力的概念建立过程和产生原因的定性分析。 （3）关注学生物理学习的差异性，加强内容的选择性。 5.教材处理： （1）适当地调整微观解释的教学思路 ~ 教材侧重于从“分子势能”的角度解释液面的收缩现象，提出“势能总有减少的趋势，因此液面具有的收缩趋势”。虽然学生在本课前已经学习了分子动理论的相关知识，但分子势能的概念并没有明确提出，也没有经过强化和巩固。因此对学生而言，直接运用势能的观点解释液面的收缩具有较大困难，同时也容易使学生误以为“液面是向内收缩的”。考虑到学生的原有知识结构和实际认知水平，主要从分子力的角度进行分析，一方面保证了知识点的完整性，另一方面也有利于学生理解表面张力的方向，势能的观点则作为在此基础上的延伸和提高，从而体现新课程中教学内容的灵活性和选择性。 （2）教材在引入和应用环节设置了一些生活中的表面张力现象以激发学生的兴趣和思考，而考虑到物理、技术和社会的紧密联系，适当地增加了表面张力在科技前沿方面的应用，以增长学生见闻，丰富课堂。 【学生情况分析】 1.兴趣特点：对物理表现出浓厚的因果认识、操作和概括兴趣，有着强烈的好奇心和求知欲。 2.知识基础：学生已经学习了液体的基本性质和分子动理论的相关知识，对生活中的各种液体及其特性具有丰富的感性认识。 3.认识困难：学生对表面张力现象的认识仅停留于感性阶段，难以理解从各种现象中归纳液面的特点，难以理解液面中存在力的作用；虽然已经学习了分子动理论，但缺乏运用分子动理论相关知识分析、解释实际宏观热现象的知识迁移和应用能力，难以理解表面张力的产生原因。

华科物理实验液体表面张力实验报告

液体表面张力系数的测量 许多涉及液体的物理现象都与液体的表面性质有关，液体表面的主要性质就是表面张力。例如液体与固体接触时的浸润与不浸润现象、毛细现象、液体泡沫的形成等，工业生产中使用的浮选技术，动植物体内液体的运动，土壤中水的运动等都是液体表面张力的表现。 液体表面在宏观上就好像一张绷紧的橡皮膜，存在沿着表面并使表面趋于收缩的应力，这种力称为表面张力，用表面张力系数σ来描述。因此，对液体表面张力系数的测定，可以为分析液体表面的分子分布及结构提供帮助。 液体的表面张力系数σ与液体的性质、杂质情况、温度等有关。当液面与其蒸汽相接触时，表面张力仅与液体性质及温度有关。一般来讲，密度小，易挥发液体σ小；温度愈高， σ愈小。测量液体表面张力系数有多种方法，如拉脱法，毛细管法，平板法，最大泡压法等。本实验是用拉脱法和毛细管法测定液体的表面张力系数。 【实验目的】 1．用拉脱法测量室温下液体（水）的表面张力系数； 2. 用毛细管法测量室温下液体（水）的表面张力系数； 3．学习力敏传感器的使用和定标。 【实验原理】 一、拉脱法 测量一个已知周长L 的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法．若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长，即 122()F L D D σσπ=?=?+ （1） 式中，F 为脱离力，D 1，D 2分别为圆环的外径和内径， σ为液体的表面张力系数．脱离力的测量应该为即将脱离液面测力计的读数F 1减去吊环本身的重力mg 。吊环本身的重力即为脱离后测力计的读数F 2。所以表面张力系数为： ) ()(2121211D D F F D D mg F +-=+-=ππσ (2) 硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥，当外界压力作用于金属梁时，在压力作用下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压大小与所加外力成正此，即 ΔΔU K F = （3） 式中，?U F 为外力的大小，K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，?U 为传感器输出电压

表面张力的测定实验报告分析

浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称：溶液表面张力的测定 （1）实验目的 1、掌握最大气泡法测定表面张力的原理和技术 2、通过对不同浓度正丁醇溶液表面张力的测定，加深对表面张力、表面自由能和表面吸附量关系的理解 3、学习使用Matlab 处理实验数据 （2） 实验原理 1、 表面自由能：从热力学观点看，液体表面缩小是一个自发过程，这是使体系总的自由能减小的过程。如欲使液体产生新的表面A ?，则需要对其做功。功的大小应与A ?成正比：-W=σA ? 2、 溶液的表面吸附：根据能量最低原理，溶质能降低溶液的表面张力时，表面层中溶质的浓度应比 溶液内部大，反之，溶质使溶液的表面张力升高时，它在表面层中的浓度比在内部的浓度低。这种表面浓度与溶液里面浓度不同的现象叫“吸附”。显然，在指定温度和压力下，吸附与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。Gibbs 用热力学的方法推导出它们间的关系式 T c RT c )(??- =Γσ (1)当00，溶质能减少溶剂的表面张力，溶液表面层的浓度大于内部的浓度，称为正吸附，此类物质叫表面活性物质。（2）当0>??? ????T c σ时，Γ<0，溶质能增加溶剂的表面张力，溶 液表面层的浓度小于内部的浓度，称为负吸附，此类物质叫非表面活性物质。由 T c RT c )(??- =Γσ 可知：通过测定溶液的浓度随表面张力的变化关系可以求得不同浓度下溶液的表面吸附量。 3、 饱和吸附与溶质分子的横截面积：吸附量Γ浓度c 之间的关系，有Langmuir 等温方程 式表示：c K c K ·1·+Γ=Γ ∞

幼儿园大班科学实验活动教案详案反思评析：水的表面张力

教学资料参考范本 幼儿园大班科学实验活动教案详案反思评析：水的表面张力 撰写人：__________________ 部门：__________________ 时间：__________________

喜欢玩水是幼儿的天性，每次喝完牛奶、豆浆，让幼儿去卫生间 洗杯子时，他们都留恋往返。洗手时也要趁机玩一下水。一次，我正 准备去卫生间训斥一批玩水的幼儿时，发现四个小朋友围着水池全神 贯注地看着什么。我批评的话语到了嘴边又收了回来，好奇地走过去，原来他们在观察：一枚生锈的回形针浮在水面上(张子依在教室里捡到 的回形针)……带着这个不解之谜，我翻阅了资料，原来水的表面张力 这么神奇…… 【活动目标】 1、情感目标：培养幼儿关注与水的表面张力有关的科学现象，萌 发幼儿好奇、好问、反思的积极情感和态度。 2、认知目标：幼儿通过观察了解及动手实验，探索发现水的表面 张力。 3、能力目标：培养幼儿良好的操作习惯，发展幼儿的观察能力和 思维能力。 【活动准备】 1、环境布置：教室四周放四个大塑料盆，供幼儿做回形针的实验。四张桌子，分别放不同的实验材料。电视，影碟机。 2、材料准备：纸船、爽身粉、洗手液、硬币、回形针、托盘、水(供幼儿做水的表面张力的实验)。 3、资源准备：制作课件(往一次性塑料杯里加硬币和在水面上托 硬币的实验，五幅有关水的表面张力的图片)。 【活动过程】

一、玩一玩，说一说。幼儿玩回形针的实验，探索发现水的表面 张力。 1、出示回形针，交待实验要求。 如果把回形针放在水里会怎样?如果把回形针托在皱纹纸上放在水 里又会怎样? 2、师幼共同玩回形针放在水里的实验。 小结：直接放在水里回形针会沉下去，托在卫生纸上放在水里， 纸沉下去，回形针浮在水面上。水很神奇，它的表面能承受轻微的压力，这就是表面张力。 二、看一看，想一想。看课件：往乘满水的杯子里加硬币，水面 会慢慢的高而水不会流出来，因为水的表面张力就象人的皮肤一样， 让水不会流出来。帮助幼儿理解水的表面张力。 三、试一试，找一找。幼儿通过实验继续感知水的表面张力。 1、介绍四组实验材料：第一组有纸船、吸管、眼药水的空瓶、沐 浴露，你们可以大胆的尝试，让纸船在水里动起来。第二组有爽身粉，洒些爽身粉在托盘里，用眼药水的空瓶吸一点洗发水，滴在爽身粉上，观察爽身粉的变化。第三组有回形针、缝衣服的针、纸，你们想办法 让它们浮在水面上。第四组有塑料杯、硬币、水，你们可以加硬币在 杯子里，观察水面的变化，也可以试试把硬币放在水面上。你们可以 自由选择一组去做实验。 2、教师巡回指导并参与游戏，着重指导爽身粉的那一组。 3、幼儿互相交流谈论做实验的情况。 四、看课件：欣赏有关水的表面张力的图片，巩固对表面张力的 理解。

大班科学：水的表面张力

大班科学活动：水的表面张力 设计意图： 喜欢玩水是幼儿的天性，每次如厕或洗手时，都要趁机玩一下水。一次，我正准备去卫生间训斥一批玩水的幼儿时，发现四个小朋友围着水池全神贯注地看着什么。我批评的话语到了嘴边又收了回来，好奇地走过去，原来他们在观察：一枚回形针浮在水面上……带着这个不解之谜，我翻阅了资料，原来水的表面张力这么神奇…… 活动名称：神奇的水 活动目标： 1、通过观察与实验，探索发现水的表面张力。 2、关注与水的表面张力有关的科学现象，萌发好奇、好问的积极情感和态度。 活动准备：杯子、滴管、硬币、回形针若干、皱纹纸、抹布等。 活动重点：发现水面形状的变化，了解水的表面张力。 活动难点：会用语言和符号表述自己的实验猜测和观察到的现象。 活动过程： ●意图：猜谜引出活动内容 猜谜：看看没颜色，闻闻没气味，尝尝没味道，是透明的液体。 师：今天我们就一起来研究，来发现水到底有什么神奇的现象。 ●意图：通过实验，探索发现水的表面张力现象 幼儿实验探索发现现象 （一）幼儿玩回形针的实验 1、出示回形针，交代实验要求。 2、师幼共同玩回形针放在水里的实验。 小结：直接放在水里回形针会沉下去，而托在纸上放在水里，纸沉下去，回形针浮在水面上。水很神奇，它的表面能承受 轻微的压力，这就是表面张力。 （二）硬币放入水杯实验，帮助幼儿理解水的表面张力。 1、教师实验，幼儿观察。 2、交流、记录实验结果：你们发现了什么神奇的现象? 小结：在水没有流下来前，水面是鼓鼓的、向上的弧形，摇摇晃

晃的；往乘满水的杯子里加硬币，水面会慢慢的高而水不会流出来，因为水的表面张力就象人的皮肤一样，让水不会流出来。 （三）探索硬币装水 1、出示硬币，这是什么?(硬币) 2、幼儿猜测：你们觉得这个硬币能装水吗?为什么？ 3、教师提出要求，幼儿进行硬币装水实验；教师巡视指导，引导幼儿仔细观察硬币上水的现象。(水面成了什么形状、里面的字有什么变化) 4、交流实验：你们是怎么做实验的，发现了什么神奇的现象? 小结：硬币上可以装很多的水，在水没有流下来前，水面也是鼓鼓的、向上弧形，摇摇晃晃的、还能把里面的字放大。 ● 意图：在游戏活动中探索水的表面张力现象的原因 1、体验游戏：几位小朋友排成一个弧形队形，尽量保持身体不动，教师推动其中的几位小朋友，发现了什么？（小朋友离开了队伍。）然后小朋友按原队形互相手挽手站好，教师再推动其中的几位小朋友，发现了什么？（这时小朋友不容易脱离队形。） 2、交流：在这个游戏中你们有没有发现硬币上的水微粒和杯子口上的水微粒和我们大家手拉着手的时候什么地方一样？ 小结：原来硬币上的水微粒和杯子口上的水微粒与我们大家一样手拉着手，都在向里收缩，这时就有一股收缩、拉紧的力，叫做水的表面张力，水有了表面张力，水就不会流下来了吗？就像刚才我们做的游戏一样，假如老师用了很大的力，你们拉不动了就会散开，水微粒也一样假如力太大了它们拉不动了，水也就会流出来了。 ● 意图：寻找生活中水的表面张力现象，并为我们的生活服务 幼儿寻找生活中水的表面张力现象：吹泡泡、雨后树叶、草上的小水珠、漱口刷牙、洗衣服等。

液体表面张力系数的测定报告模板

液体表面张力系数的测定实验报告模板 【实验目的】 1．了解水的表面性质，用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。 2．学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。 【实验仪器】 焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊子，水，游标卡尺等。 【实验原理】液体具有尽量缩小其表面的趋势，好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。测量表面张力系数的常用方法：拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。此试验中采用了拉脱法。拉脱法是直接测定法，通常采用物体的弹性形变（伸长或扭转）来量度力的大小。液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不同。液体内部的每一个分子四周都被同类的其他分子所包围，他所受到的周围分子合力为零。由于液体上方的气象层的分子很少，表层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小，合力不为零。这个力垂直于液面并指向液体内部。所以分子有从液面挤入液体内部的倾向，并使得液体表面自然收缩，直到处于动态平衡。 表面张力 f 与线段长度 L 成正比。即有： f = αL （1） 比例系数α称为液体表面张力系数，其单位为Ｎm-1。 将一表面洁净的长为 L、宽为 d 的矩形金属片（或金属丝）竖直浸入水中，然后慢慢提起一张水膜，当金属片将要脱离液面，即拉起的水膜刚好要破裂时，则有 F = mg + f （2） 式中 F 为把金属片拉出液面时所用的力；mg 为金属片和带起的水膜的总重量； f 为表面张力。此时， f 与接触面的周围边界 2（L＋ d ）,代入（2）式中可得α = F ? mg2( L + d ) 本实验用金属圆环代替金属片，则有 α= F ? mg π (d1 + d2 ) 式中 d1、d2 分别为圆环的内外直径。

常用溶剂的表面张力及黏度电子版本

常用溶剂的表面张力 及黏度

溶剂表面张力（达厘/厘米）（mN/m）水72.7 乙二醇48.4 丙二醇36.0 邻二甲苯30.0

醋酸丁酯25.2 正丁醇24.6 石油溶剂油24.0 甲基异丁酮23.6 甲醇23.6 脑石油22.0 正辛烷21.8 脂肪烃石脑油19.9 正己烷18.4 涂料中典型聚合物和助剂的表面张力: 聚合物/表面张力（达因/厘米） 三聚氰胺树脂57.6 聚乙烯醇缩丁醛53.6 苯代三聚氰胺树脂52 聚乙二酸己二酰胺46.5 Epon 828 46 环氧树脂47 脲醛树脂45 聚酯三聚氰胺涂膜44.9 聚环氧乙烷二醇，Mw6000 42.9 聚苯乙烯42.6 聚氯乙烯41.9

聚甲基丙烯酸甲酯41 65%豆油醇酸38 聚醋酸乙烯酯36.5 聚甲基丙烯酸丁酯34.6 聚丙烯酸正丁酯33.7 Modaflow 32 聚四氟乙烯Mw 1,088 21.5 聚二甲基硅氧烷Mw 1,200 19.8 聚二甲基硅氧烷Mw162 15 乙醇22.27 丙醇23.8 异丙醇21.7 正丁醇24.6 硝基乙烷31.0 异丁醇23.0 环己酮34.5 丙酮23.7 二丙酮醇31.0 甲基丙酮23.97 乙二醇乙醚乙酸酯31.8 丁酮24.6 二氯甲烷28.12

甲基异丁基酮23.9 二甘醇乙醚31.8 醋酸正丙酯24.2 乙二醇乙醚28.2 醋酸异丙酯21.2 乙二醇丁醚27.4 醋酸丁酯25.09 苯28.18 醋酸异丁酯23.7 甲苯28.53 醋酸乙酯23.75 间二甲苯28.081 水-正丁醇（4.1 %。）34