表面张力
一、液体的表面张力产生的原因
1.首先，要理解什么是表面层，由液体的性质可知：液体中分子与分子之间的距离比气体分子之间的距离小得多，它的平均距离r0的数量级约为10-10m,当两个分子之间的距离大于r0，而小于10 r0时，也就是说分子间的距离在r0－10 r0之间时，此时，分子之间的作用力表现为引力，若分子间的距离大于10 r0，则引力趋于零，所以，我们可以认为液体分子之间的引力作用范围是一个半径不超过10 r0的球，只有球内的分子才对球心的分子有作用力，这个球的半径就称为分子引力作用半径。而液面下厚度约等于分子引力作用半径的一层液体称为液体的表面层。所以，凡是液体跟气体接触的表面，都会形成一个有两个表面的薄层，称为表面层。
2.其次，表面层内分子的分布，从两个角度认识表面张力。从分子动理论的观点分析：当分子间距小于分子引力作用半径时，它们之间才有相互作用的引力。如果我们在液体内部任取一分子P ,以P为球心，以分子引力半径R 为半径作一球，这样球外分子对P 无作用力，只有球内分子对P 的作用力。在液体内部和表面层分别取两个分子A和B，分子A在液体的内部，分子B在液体的表面层中。如图，液体中两个分子A和B受周围分子引力作用的情形。对A分子而言：受到的引力必定是球对称的，合力等于零。对B分子来说：它处于液面下厚度为R的表面层中,分子B的情形就不同了。B分子受到两种力的作用：液体和液外气体。但是由于气体的密度与液体相比是很小的，它们对液体分子的引力作用可以忽略。因而分子B所受的引力作用,不再是球对称的了，合力不再等于零。由于球体是左右对称，上下不对称的，所以对于B分子所受的其他分子的作用力,在水平方向上的分力相互抵消，合力方向应该为垂直液面向下的。这样，处于表面层中的液体分子,都受到垂直于液面并指向液体内部的力的作用。在这些力作用下,表面层内的所有液体分子均受有向下的吸引力，使液体表面的分子有被拉进液体内部的趋势,从而把表面层紧紧拉向液体内部。在宏观上就表现为液体表面有收缩的趋势。当自由表面收缩时，在收缩的方向上必定有与收缩方向相反的作用力，这种表面层内分子间的分子力为引力的宏观表现，称为表面张力。
从能量观点来分析：由于表面层中的液体分子，受到液体内分子的引力都有指向液体内
部的，所以表面层中的分子受力后，就要进入液体内部分子力做正功，分子势能减少。液体内部的分子要移到表面层，需克服分子力做功，分子势能就要增加。即表面层内分子的势能比液体内部分子的势能大，表面层为高势能区，表面层中所有分子高出内部分子的那部分势能的总和，称为液体的表面能。任何一个系统，当它处于稳定状态时，系统的能量必定是最低态的。因此，一个液体系统在稳定状态下应具有最低的表面能。这就要求液体表面层中应包含尽可能少的分子，所以表面层内的分子有尽量挤入液体内部的趋势，从而使液体系统具有尽可能小的表面积，即液面有收缩的趋势，这种趋势在宏观上就表现为液体的表面张力。原因同样是：当自由表面收缩时，在收缩的方向上必定有与收缩方向相反的作用力，这种力称为表面张力。
二、液体的表面张力的三要素
1.大小：由于表面张力来自于大量分子间的引力，是大量分子引力的宏观表现，如果参与作用的分子越多，宏观的表面张力就越大。因此表面张力与所研究的那部分液面的周界线的长度L成正比；不同性质的液体，表面张力应不同，因此引入了表面张力系数σ，实验发现表面张力系数与液体性质、温度和纯度有关，故表面张力表示为：F =σL 。在200C 时，水的面张力系数σ=7.9×10-2 N/ｍ，浓度为２％的肥皂水面张力系数σ=3.6×10-2 N/ｍ，浓度为５％的肥皂水面张力系数σ=
2.7×10-2 N/ｍ，所以在相同的条件下，浓度高的肥皂水容易成膜。
2.方向和作用点：表面张力是跟液体表面共面或相切的。如果液面是平面，表面张力就在这个平面上；如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直。可见，液体表面张力是一部分液面与另一部分液面之间的相互作用，施力物体和受力物体都是液体。如果在液面上划一条分界线，把液面分为A和B 两部分，那么由于表面层中分子间的引力，液面A对液面B有引力FAB的作用，液面B对液面A有引力FBA作用，FAB和FBA为作用力和反作用力，大小相等、方向相反。因此表面张力在液面里各个方向都有，使液面像一张绷紧的弹性膜。
三、液体的表面张力的应用
1.教材中插图的分析：水黾停在水面上，学生容易认为是表面张力的合力抵消了水黾的重力了，应该强调表面张力使表面层具有弹性，是表面层给水黾的弹力抵消了重力。
2.毛细管内外液面的高度差分析：在表面张力的作用，液面呈弯曲状，任何弯曲的液面将对液面以内的液体产生附加压强，附加压强的作用方向总是指向液体表面的曲率中心方向，凹进的弯液面对液体附加一个负压强，即附加压强指向液体的外部；凸起的弯液面，对液体附加一个正压强，即附加压强指向液体的内部。
如果液体的表面是半径为R的球面的一部分，其产生的附加压强的多大呢？选出一小块球面△S来分析，如图，加在△L上的力△F=σ△L。由于△F X=△F sinφ,所以△F X=σ△L sinφ,因而施加在整个球面△S上平行于半径OC的力为
F X=∑△F X=σsinφ∑△L=σsinφ×2πr ，从图中读出sinφ=r/R ，则F X=σ2πr2/R ，附加压强为： P= F X/△S=σ2πr2/Rπr2=2σ/R 。
由此可见，附加压强与表面张力系数σ成正比，而与表面的球面半径成反比。
液体浸润固体时，表面呈凹形，而不浸润时表面呈凸形。这种弯曲的液体叫弯月面，如图凹液面下有P=2σ/R ，对h高液柱分析：P0+ P= P0+ρgh ，由图中可知：R=r/cosθ.当液体完全浸润时θ=0 ，所以管内液体上升高度h=2σ/ρgr .对不浸润现象，液面低于容器中广阔部分的液面，其高度的计算与上式相同。
实例：在水中浸入三个同样细的毛细管，两个是直的：一长一短，另一个是弯的，如图所示。水在长直管中上升的高度比矮的直管高，比弯管的最高点还要高，那么短直管的水面与弯管中的水面将是什么样的呢？
分析：液体在直的毛细管内上升的水柱，产生的压强向下，应该和表面产生向上的附加压强相等；可知直管的液面是表面呈凹形。但液柱高的产生的压强大，所以附加压强也大，即液面半径要小；而短的直管液面半径要大些，即平缓一些。而弯曲的毛细管，根据液体能传递压强的特性，就能进入弯管内，我们选择虚线这个面分析：对左部分有，弯曲的液柱有向上的压强才能和直管液柱产生向下的压强相等。对整个弯曲的液柱分析：左面的直液柱对这段弯液柱有向下的压强，那右面的液面产生的压强一定是向下，所以液面也是凹进的，液面半径要比短的直管的液面半径还要大。
水表面张力介绍 表面张力 表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，处于液体表面层的分子较为稀薄，其分子间距较大，液体分子之间的引力大于斥力，合力表现为平行于液体界面的引力。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。 1基本信息 多相体系中相之间存在着界面（interface）。习惯上人们仅将气-液，气-固界面称为表面(surface）。 表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。将水分散成雾滴，即扩大其表面，有许多内部水分子移到表面，就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能(surface energy）。 2相关数据 在293K下水的表面张力系数为72.75×10-3N·m-1，乙醇为22.32×10-3N·m-1，正丁醇为24.6×10-3N·m-1，而水-正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3N·m-1。 表面张力的测值通常有多种方法，实验室及教科书中，通常采用的测试方法为最大气泡压法。由于其器材易得，操作方法相对易于学生理解表面张力的原理，因而长期以来是教学的必备方法。 作为表面张力测试仪器的测试方法，通常有白金板法（du Nouy method)\白金环法（Wilhelmy plate method)\悬滴法\滴体积法\最大气泡压法等。 3测定方法 (1)表面张力法。表面张力测定法适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定，无机离子的存在也不影响测定结果。在表面活性剂浓度较低时，随着浓度的增加，溶液的表面张力急剧下降，当到达临界胶束浓度时，表面张力的下降则很缓慢或停止。以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图，曲线转折点相对应的浓度即为CMC。如果在表面活性剂中或溶液中含有少量长链醇、高级胺、脂肪酸等高表面活性的极性有机物时，溶液的表面张力-浓度对数曲线上的转折可能变得不明显，但出现一个最低值(图2—15)。这也是用以鉴别表面活性剂纯度的方法之一。 (2)电导法。本法仅适合于表面活性较强的离子表面活性剂CMC的测定，以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图，曲线的转折点即CMC。溶液中若含有无机离子时，方法的灵敏度大大下降。 (3)光散射法。光线通过表面活性剂溶液时，如果溶液中有胶束粒子存在，则一部分光线将被胶束粒子所散射，因此测定散射光强度即浊度可反映溶液中表面活性剂胶束形成。以溶液浊度对表面活性剂浓度作图，在到达CMC时，浊度将急剧上升，因此曲线转折点即为CMC。利用光散射法还可测定胶束大小(水合直径)，推测其缔合数等。但测定时应注意环境的洁净，避免灰尘的污染。 (4)染料法。一些有机染料在被胶团增溶时。其吸收光谱与未增溶时发生明显改变，例如频那氰醇溶液为紫红色，被表面活性剂增溶后成为蓝色。所以只要在大于CMC的表面活性剂
自动表面张力仪操作方法 一、请在正式作测试前，确认已经熟悉以下注意事项： 第一、仪器方面： 1、测试前应确保主机至少已经预热30分钟，即在正式测试前先将主机打开30分钟， 等表面张力仪测量系统稳定后即可使用。 2、使用前应将随机所附的吊钩、白金环挂至吊钩上，按“去皮”键作归零处理。 3、每次测试前应确保白金环及玻璃皿的干净。 具体方法为： （1）在通常情况下先用流水（最好蒸馏水）清洗再用酒精灯烧白金环，当整个环微红时结束（时间为约为20-30秒左右），并挂好待用（不能时间太长，以免白金环上吸附潮气）。（2）在测试前应将玻璃皿清洗并烘干，测试时应先取少许被测样品对玻璃皿进行预润湿，以保持所测数据的有效性。 （3）白金环未冷却下来之前请不要将它与任何液体接触，以免弯曲变形影响测值的准确性。 4、第一次使用或使用一段时间后可对张力仪进行满量程校正： 校正步骤： 1、将吊环和铂金环都挂好，按“去皮”键使显示值清零； 2、按“校正”键，此时显示“CAL”； 3、将随机配置的600mN、400mN标准砝码挂到吊钩上； 4、稳定（大约3-5秒）后会显示标准砝码的标称值600mN、400mN/m，再稍等片刻，听 到“嘀”的一声后即表示校正完成，将砝码从挂钩上拿下来。 第二、测试过程方面： 1、当白金环或玻璃皿不干净时，测量值会有所误差，而且再现性较差，数值忽大忽小或 持续增加或持续减小，所以应力求保持干净。举例而言，比如在测水的过程中使用者将手指轻轻点水，本仪器立即会显示出变化了的较小的张力值，这是因为人的手有油，改变了水的表面特性。 2、本仪器已经对密度作了一定的修正。 3、为了达到测试精度要求，本公司的白金环均为特殊订制，外形尺寸经过严格校准。 因此应避免白金环变形，如果使用者自行更换或铂金环变形而无法测量准确时，本公司不负任何责任。 4、根据物理化学原理，事实上在测试过程中对测值有影响的自然条件有（1）温度； （2）气压。 5、测量高挥发性液体时应加快测试过程，高挥发性液体在测量时很容易粘着在白金环上， 请在做重复性测试前将白金环清洗干净。 6、测量时发生蒸发现象时，表面张力值会随时间的变化而升高。 7、虽然玻璃皿中被测液体的多少不会影响到测值的准确性，但为了妥善起见，请确保液 体有5mm高度，约15ml左右。 8、添加表面活性剂以作表面张力变化观察时，请确保不要将表面活性剂碰到白金环。 9、测量过程中样品台的上升或下降均会影响到表面张力值，上升时减小，下降时增加。 两者都是误差的表现之一。
铂金环法：R866-BZY-202表面张力仪 产品特点： 1. 铂金环测试原理； 2. 手动控制样品台升降； 3. 峰值自动保持； 4. 全量程清零，一键完成，瞬间归零，零位稳定无漂移； 5. 全量程自动校正数据准确可靠、重复性极好； 6. 显示值为试样的力值，需通过计算软件换算为表面张力（免费提供计算软件）或选购数据处理软件自动计算； 7. 能准确测试不同液体的界面张力，如油/水界面等； 8. 铂金环丝半径为0.185mm，环半径为9.55mm，环周长为60mm； 9. 完全符合下列国内、国际标准： GB/T 22237-2008 表面活性剂表面张力的测定 JB/T 9388 - 2002 界面张力仪技术条件 JB/T 18396-2001 天然乳胶环法测定表面张力 SH/T 1156-95 合成乳胶表面张力测定法 GB/T 6541 - 86 石油产品油对水界面张力测定法（圆环法） ISO 1409-1995 塑料、橡胶、聚合物分散体和乳胶表面张力的测定 ISO 6295-1983 石油产品矿物油油对水界面张力的测定（圆环法） GB/T 5549（ISO304-1985）用拉起膜法测定表面张力 以及ISO14090-82、ASTM D1417、EN14370、ZB2025-93、GB2960-82、GB6541-86等标准 10. 仪器结构合理，独立工作，无需任何附加设备（如外接电脑等）； 11. 测试数据可通过RS232C输出 12. 可完全替代指针式机械表面张力仪 13. 本系列仪器除了手动控制试样平台升降外，主要结构和技术参数与QBZY系列相仿，具有高品质设计、经济型价格，性价比特高 主要技术参数: 测试方式: 铂金环法 操作方式:样品台手动升降，峰值自动保持 测试范围: 0－400mN/m 灵敏度: 0.01 mN/m 测量精度: ±0.04mN/m （测试20℃时2次蒸馏水，与文献值的误差） 重复性: ±0.04 mN/m （测试20℃时2次蒸馏水，与文献值的误差） 数据显示: 背光液晶显示屏 温度范围: 室温 测量时间: 测量低浓度样品液需3－5秒 容器常量: min. 15Ml 数据输出: RS 232C 电压: 市电AC220V, 1A
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”。
水的表面张力 表面张力是一种特殊的力，它是液体（纯净液体、溶液）性质的一种表现．从微观上看，表面张力是因液体麦面薄层（约10-9米，并非几何面）内分子间的相互作用，它不同于液体内部分子间的相互作用，从而使液体表面层具有一种特殊性质．表面张力是分子力的一种宏观表现，在内聚力的作用下，表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小．在液体表面形成一层弹性薄膜，这样便出现了表面张力．表面张力起源于分子引力，从其作用效果来看，它属一种拉力． 液体表面具有收缩趋势的微观解释 从力的角度分析：由于液体表面层分子显著地受到液体内部分子引力的作用（这其间也存在着分子斥力，只是分子引力占了优势）．表面层外气体或其它液体分子的作用很小．于是，表面层内分子受力上、下不均，所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力，这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势，宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势． 从能量的角度分析：由于液体表面层内出现了一个指向液体内部、自液面而下逐渐增强的分子引力场．液体分子由液体内部进入分子引力场，需要外力做功，其分子势能将增大（类似重力场中举起重物），而液体分子由表面进入液体内部，其势能会减小（类似重力场中下落物体）．因任何物体的势能总有减小的倾向，以便使其稳定（势能最小原理），所以表面层的分子总想进入液体内部以获得“安稳”，从而使表面层分子的总势能尽可能减小．这一趋势宏观上使表面积趋于减小，即液面具有自动收缩的趋势． 表面张力和分子引力联系的解释 众所周知，表面张力及其形成和分子引力有着密切的关系．那么，与液面共面相切的宏观力——表面张力，和垂直液面指向液体内部的微观力——分子引力合力，二者的联系如何理解？ 如前所述，液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用．表面层分子总要尽可能地向液体内部钻．这样一来，宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态，表面上出现张力，即和液体表面共面且相切的表面张力．分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比：一直位于水平面上的小车，通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下，该车上便会有一沿水平方向的力．分子引力和表面张力的关系是：前者为因，后者为果 表面张力和温度的关系 表面张力一般随温度升高而减小，因为温度升高，分子热运动加剧，液体分子之间距离增大．相互吸引力将减小，所以表面张力要相应地减小．到达临界温度（物质以液态形态出现
目录 第一章概述 (3) 第二章基本原理 (3) 2.1 什么是表面张力？ (3) 2.2 白金板法 (4) 2.3 白金环法 (5) 2.4 白金板与白金环比较 (6) 第三章表面张力仪的技术参数及组成 (7) 3.1技术指标 (7) 3.2系统组成……………………………………………………………………………错误！未定义书签。 3.3 仪器部件示意图及说明 (7) 第四章操作方法 (9) 4.1 请在正式作测试前，确认已经熟悉以下注意事项： (9) 4.2 故障排除方法： (11) 4.3测试方法： (12) 4.3.1标准测试方法：（最常用） (12) 4.3.2中高粘度液体的测量： (14) 4.3.3测量表面活性剂 (15) 4.3.4测量界面张力的方法 (16) 附录1：20℃时某些液体的表面张力值 (22) 附录2：不同温度时水的密度、粘度及与空气界面上的表面张力 (23)
第一章概述 众所周知表面张力 (SURFACE TENSION) 是决定液体溶解度(solubility)、润湿性(wetting)、发泡性(bubbling)、涂布(coating)及渗透性(permeability)等性质的基本原理。人们经常对某种给定的液体进行表面张力分析，进而研究该液体相对于其他液体或固体的物理表现。而这种研究正是产业化过程中进行质量控制的基本手段。 Q BZY系列全自动表面张力仪恰好为客户进行表面张力方面的研究提供了完善的解决方案。它完美的“在线性”，完全能够测出因溶液时间变化或表面活性剂存在而出现的变化值。而且，它的应用范围更会因使用者合理且精明的运用而更为广泛。 仪器特色 相对于其他表面张力仪而言，Q BZY系列表面张力仪包括但不仅限于如下优点： ?全自动化测量，将人为误差降到最低； ?自动读取表面张力平衡值； ?一键清零（0－全量程间的任意数值），绝对准确； ?一键校正配合随机附带的标准砝码，准确迅速； ?采用国际先进的传动技术，将试样平台升降更平稳可靠，且无震音。 ?采用白金板法，完全符合Wilhelmy铂金板法基本原理的要求，从而为实现在以下环境 下进行测量提供了可能： ●因表面活性剂存在而产生的不同时间表面张力值的变化 ●测量高粘度液体 (自动读取平衡值) ●两种不相溶解的液体间的界面张力值，比如油与水. ?传感器反应灵敏，精度高，为实现良好的重复再现性进而提供可比较性数据提供可能。 ?操作简单，无需任何外接电脑控制； ?机器自身原因的误差小，更有效地控制测试过程中的各种误差； ?可选用样品恒温杯，试样温度检测装置和外接恒温槽。
有关表面张力的几个小实验 作者：admin 转贴自：本站原创点击数：123 更新时间：2006-6-17 资讯录入：admin （1）水面浮针或浮硬币：由于它们经常和手接触，所以针和硬币表面有一层油脂，使水对它们不浸润。如果再用油脂涂一下更易成功。漂浮硬币时可以不用纸去托，轻轻地向水面上平放即可。 课本上的“缝衣针浮在水面上”的小实验，比较难做，可以让学生先做浮硬币的实验（用5分硬币比较容易成功）． 做浮针实验时可以用一小块餐巾纸托住钢针放入水面，餐巾纸吸水后下沉，钢针就能浮于水面。 （2）肥皂水膜的表面收缩到最小：用金属丝制成图③所示的框架，浸入肥皂水中，提出后可看到图中的活动细金属丝AB 被肥皂水膜的表面张力拉着而向上运动，需加一定拉力，AB才能静止平衡。 （3）水超过杯口不溢：向饮水用的玻璃杯中小心地注满水，使水面恰好与杯口相平，注意杯口原来应当是干燥的。然后把大头针或小钉逐个地放入水杯中，要从水面的中间投放，尽量减轻水面的扰动。可以看到水面逐渐凸起高于杯口但不溢出，以此说明水的表面张力的作用。 （4）表面活性剂能改变水的表面张力：在水盆中央漂浮几根火柴棍，排成图④所示的形状。然后向它们中间A处的水面上滴一些肥皂水或洗衣粉溶液或洗净剂等这类表面活性剂，就会看到火柴棍迅速向四周散开。这说明表面活性剂使A处水面的张力变小了，外面四周的水面收缩而使火柴棍移动。 （5）失重的油滴 水银滴在失重状态下，由于表面张力的作用呈球形，这个现象可以用悬浮状态下的油滴来模拟说明。往小酒杯内倒入约半杯酒精（或高度白酒），再加少量水并搅匀。滴管吸入半管食用油，伸入酒精溶液中，将油一次挤出。如果油滴成偏球形且沉于杯底，可向杯中加少量水使溶液密度变大，并用火柴梗轻轻搅动偏球形油滴的四周（不要使油滴分裂成许多小滴），与此同时可以看到偏球形油滴上浮，最后呈球形悬浮在溶液中。这说明在消除重力对油滴的影响后，仅在表面张力的作用下，油滴呈球形，如图5所示。
《水的表面张力》教学设计 河北师范大学化学学院 教学目标： 1.细致观察水的表面张力现象，并能设计实验研究水的表面张力。 2.作出科学预测并通过实验验证。 3.进一步训练科学观察、实验、记录等科学素养。 科学探究： 科学知识： 1.认识水的表面存在着一股收缩的力——表面张力，表面张力可以改变。 2.了解生活中水的表面张力现象。 情感态度、价值观： 1.培养学生细致观察、大胆预测、认真实验科学的习惯。 2.体验大自然的奥秘，进一步热爱科学探究活动。 教学准备： 1.收集水的表面张力材料。 2.分组材料：玻璃杯两个、玻璃球、硬币、大头针、小块滤纸、滴管、洗 洁精。 教学过程： 一、激趣导入 1.谈话：看到我们桌上的研究材料，聪明的同学一定能猜到我们今天的研究内容和水有关。说到水，相信同学们一定不陌生，那么你们知道水的哪些特点呢？还知道水有什么特点吗？（大家的科学知识真不少！） 今天的我们还要继续来研究水的一个新的特点。如果不借助船、木筏等工具，你们能在水面上悠闲自在的散步吗？对，肯定不行，只有在一些武侠片中，我们才能看到一些轻功高手在水面上疾驰如飞，不过这都是虚构的。但是在自然界中却有一些动物能在水面上悠闲自在的散步，你们见过吗？想不想来看一下？ 2.（出示：水黾等的图片。）水黾的本领大吧！看来它可是真正的轻功高手了。水黾怎么可以在水面上而不沉下去呢？想不想揭开其中的奥秘？。 二、认识水的表面张力现象 1.讲述：我们首先借助大头钉来研究。把大头钉丢在水里，会怎样？ （演示直接在杯中丢大头钉）讲述：真的沉下去了，很多金属做的物体丢在水里往往都会沉下去。但是及金老师却可以使金属做的大头钉待在水面上而不沉下去，你们相信吗？ 2.（出示：事先准备的钉漂在水面的杯子，并投影展示）一样的大头钉怎么能待在水面上而不沉下去的？你们想知道老师是怎么使大头钉待在水面上的吗？你们很想知道吧！可我现在不告诉你们！先请大家猜猜老师可能用了什么巧妙的方法？ （我没有在水里加盐） 给大家一点提示：注意观察这个杯子的底部有什么？(有纸)对，可以告诉大家的是老师确实是借助了这张后来沉到底部的小纸片才使大头钉待在了水面上的。那怎么做才能成功呢？ 3.讨论：小组同学可以讨论一下方法，但不要先试。（学生讨论） 汇报：说说你们的想法。
表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。表面张力(surface tension)是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。 ①表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。 ②表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界 部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和 分子间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍 近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而 只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到 液体内侧分子的作用，受力不均，使速度较大的分子很容易冲出液面，成 为蒸汽，结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分 子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说，它们处在特殊的情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个特殊层 中分子间的引力作用占优势。因此，如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分。F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力，这两部分的力一定 大小相等、方向相反。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了 液体表面层具有收缩的趋势，由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于 尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。 ③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比。可写成F=σL或σ=F/L。 比值σ叫做表面张力系数，它的单位常用dyn/cm。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。 液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/(2*所取线段长）。 表面张力系数与液体性质有关，与液面大小无关。
表面张力从力定义：表面张力是作用在单位长度表面上的表面收缩力。从功定义：表面张力是增加单位表面所做的表面功。、从能定义：表面张力是单位表面所具有的表面能。溶胶包括扩散和沉降电动现象包括电泳、电渗、沉降电位和流动电位。溶胶的扩散双电层可分为两层，一层紧密层(也叫Stern 层或吸附层)，另一层为扩散层。亲水地层，毛细管现象是动力。分子由亲水的极性部分和亲油的非极性部分组成，少量存在就能大大降低溶液表面张力的物质，即为表面活性剂。表面活性剂降低表面张力原因：再睡内部一个水分子收到周围水分子的作用力的合理为0，但在表面的水分子由于上层空间气体分子对他的吸引力小鱼内部也像分子对他的吸引力，该分子收到的合理部位0，其合理方向垂直只想液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小趋势，这种收缩力成为bmzl，加入便面活性剂bmhxj 具有qsjt与qyjt，为了保持稳定，亲友及伸向气相亲水基伸向水箱，亲友段与水分子间有吃力，降低了表面张力。hlb值越小，表面活性剂越亲油。表面活性剂的作用：①增溶作用②乳化作用③起泡作用 ④润湿作用 基本构造单元－单元片－基本结构层－粘土矿物。晶层：四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层（1）1：1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成（5层原子面）2：1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成（7层原子面）。粘土矿物的单位构造：基本结构层加上层间域。 晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，产生过剩电荷的现象。 阳离子交换容量：分散介质pH=7时，1000g粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）造浆率：一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻井液的体积数，m3/T。 高岭石特点A、1：1型粘土矿物。几乎不存在晶格取代，负电量少C、晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距C=7.2?非膨胀型粘土矿物高岭石上下相临的层面，一面为OH面，另一面为O面，而O 与OH很容易形成氢键，层间引力较强，晶层间连接紧密，水分子不易进入晶层。 CEC低（30-150 mmol/kg) 在三种常见的粘土矿物中，高岭石的ＣEC最低。原因在于高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以CEC小。 Ｅ、造浆率低高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间连接紧密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面，故水化分散能力差，造浆率低。 蒙脱石特点A、2：1型粘土矿物B、存在晶格取代C、晶层间引力以分子间力为主，引力弱。膨胀型 ◆蒙脱石上下相临的层面皆为O面，晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层。 ◆蒙脱石由于晶格取代产生较多的负电荷，在它周围必然会吸附等电量的阳离子，水化阳离子给粘土 带来厚的水化膜，使蒙脱石膨胀。 D、CEC 大Ｅ、造浆率高◆蒙脱石晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层， 引起蒙脱石水化膨胀。◆蒙脱石负电荷多，吸附阳离子数量多，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。因为蒙脱石具有很强的水化膨胀能力，造浆率高 伊利石特点A、2：1型粘土矿物B、存在晶格取代，取代位置主要在Si-O四面体中，C、晶层间引力以静电力为主。由于伊利石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层表面近，与吸附的K+产生很强的静电力，层间引力较强，水分子不易进入晶层. C、晶层间引力以静电力为主，引力强 由于伊利石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层表面近，与吸附的K+产生很强的静电力，层间引力较强，水分子不易进入晶层.?K+的大小刚好嵌入硅氧四面体片构成的六方网格内切圆空穴中，周围有12个氧与它配伍，起到连接作用，水分子不易进入晶层； D、CEC 介于高岭石与蒙脱石之间伊利石由于晶格取代作用产生的负电荷由K+来平衡，由于伊利石取 代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层表面近，故与K+产生很强的静电力，K+不易交换下来。K+的大小刚好嵌入相邻晶层间的氧原子网格形成的空穴中，起到连接作用，周围有12个氧与它配伍，因此，K+连接通常非常牢固，不易交换下来Ｅ、造浆率低
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；
表面张力仪的操作使用 上海衡平自动表面张力仪 BZY系列表面张力仪是决定液体溶解度.润湿性及渗透性等性质的基本原理。 打开仪器：接通表面张力仪电源，并按动“开/关”键，预热30分钟。 一．在第一次使用或用一段时间后可对张力仪进行满量程校正： （1）将吊钩和白金板都挂好； （2）去“皮重”操作，可显示“0.0”（或“0.00”） （3）按“校正”键，显示“CAL”，挂上随机所附的400mN（或200mN）的标准码； （4）5秒钟左右即出现“400.0”（或0.00）Mn,听到“嘟”的声音后校正结束。 二．在测试过程中所要避免的：当白金板或玻璃皿不干净，测量值会有所误差而且再现性较差，数值忽大忽小或持续增加或持续减小，所以应力求保持干净。举例而言，比如测水的过程中使用者将手指轻轻点了水，本仪器立即会显示出变化了的较小张力值，这是因为人的手有油改变了水的表面特性。且要保持白金板与玻璃器皿的干净（烘干后再用），求出正确值。 三．标准测试方法：（在开机预热30分钟后） 1用镊子夹取已清洗干净的白金板。用洒精灯烧白金板，一般火与水平面呈45度角进行，直到白金板变红为止，时间为20-30秒。挂好白金板，盖灭洒精灯。2将烧好的白金板挂在掉钩上，按“去皮”键后显示值要为零。 3在样品皿中加入测量液体，将被测样品放于样品台上。放之前一定目测一下白金板挂的高度，如果可能会浸入样品中时，请将按“向下”按键将样品台向下。4将样品放好后：开始计时五分钟读取一个值，取值后按‘向下‘样品台逐渐下 降，白金板脱离被测样品然后再按‘向上’，重复操作两次各五分钟取值。再把读取的三个值相加取均值，均值就是这个样品的所求值。 5把盛有样品的器皿小心的取出到入待检样，把到完的器皿轻轻放在清洗盆内用流水冲洗，有残留物洗不干净时用手洗，取少许洗衣粉轻轻洗干净为佳。把洗干净的器皿放置于干烘箱。
《水面的秘密》教学实录 一、创设情境、激发兴趣 师：同学们，你们喜欢昆虫吗？你能说出它的名字和它的特点吗？ 学生自由交流，说出自己知道的一种昆虫的名字和它的特点来。 师：今天老师通过视频也带来了一种昆虫，请同学们看一看，这种昆虫有什么独特的地方。 教师播放水黾的视频，学生观看。 师：你看到了什么？ 生1：我看到一只小虫子在水面上跳来跳去。 生2：我看到一只小虫子站在水面上没有沉下去。 师课件展示一只水黾站在水面的图片：通过图片可以看出来，水黾站在水面上，水面被它的脚踩的凹下去了，水面去没有被踩破。水面到底有什么秘密呢？今天这节课咱们就一起来研究一下。（板书：水面的秘密） 二、活动体验，主动探究 师：在生活中，你仔细的观察过水面吗？水的表面是什么样子的？ 生1：水的表面是平的。 师：水的表面一直是平的吗？咱们通过两个实验来研究一下吧。 （一）探究活动一：瓶子吞针
（1）提出问题 师出示装满水的集气瓶，问：集气瓶内的水满了吗？ 生：满了。 师出示曲别针，问：装满水的瓶子还能放进曲别针吗？ 生1：不能，因为水已经满了，再放曲别针可能会溢出来。 生2：我觉得可以放，因为曲别针很小，但是不能放太多。 师：到底能不能放曲别针，能放几个曲别针呢？咱们先来预测一下吧。 （2）猜想假设 教师课件出示实验记录，要求学生完成实验记录的前两项：猜想可以放多少枚环形针，然后观察水面现在是什么样子的，在瓶口处画下来。 （3）制定方案 师：马上就要开始实验了，做实验的时侯有什么要注意的吗？ 生1：放曲别针的时侯要轻轻的放。
生2：不要把水弄的洒出来。 生3：要及时做好记录。 师：同学们说的很好，除了这些需要注意的事项外，老师还有几点建议。 教师课件出示注意事项： 1.操作员负责放环形针，记录员负责数数，观察员把头低下从侧面观察水面的变化。 2. 动作要轻，边放边数，水流出之前的数量为瓶子能吞下的最大数量。 3.做完实验的小组，要及时完成实验报告单，选好汇报员，并立即坐好。 （4）实验验证 学生分组实验，教师巡视，提醒学生别只顾放环形针，要低下头从侧面观察水面的变化。实验完成后填写实验记录表，选好汇报员。 （5）展示交流 师：下面开始汇报，汇报的时侯，按照实验记录的顺序进行汇报，先汇报你们小组以为能放多少枚曲别针，现在水面是什么样子的，通过实验放了多少枚曲别针，现在水面是什么样子的。 生1：我们以为能放5个曲别针，现在水面是平的，通过实验放了34枚曲别针，现在水面是凸起来的。 生2：刚开始我们以为能放3枚环形针，现在的水面是平静的，通过实验我们实际放了48枚曲别针，现在水面是鼓鼓的。
神奇的表面张力
神奇的表面张力 同学们，水是自然界中常见的物质。你们知道吗？它有许多神奇的特性。本期水娃娃将带你研究水的神奇特性之――水的表面张力。生活在线 2013年6月20日，神舟十号航天员在天宫一号上开展基础物理实验，为全国6000多万中小学生展开了一场别开生面的太空授课。其中，王亚平老师的水球实验格外引人注目。那晶莹剔透的水球如同水晶球一般充满了神奇的魔力，这就是水的表面张力在起作用啊。 水黾是水生半翅目类昆虫，体色呈黑褐色，身体细长，约22毫米，非常轻盈。它前脚短，可以用来捕捉猎物;中脚和后脚很细长，长着具有油质的细毛。当水黾在水面上行走时，脚上的这些小细毛不会破坏水的表面，反而使水的表面托住水黾的脚，使它不会沉入水中。它中间的两只脚则起到船桨的作用，使它可以在水面上自由地滑行。水黾就是利用了水的表面张力栖息于水面上。 水的表面张力无处不在，只要仔细观察，你就会发现很多有关水的表面张力现象。
同学们，把毛笔放入水中浸润后提起，你就会发现，毛笔的毛尖处就会聚拢成一点，这也是水的表面张力的作用。 雨后草叶上可爱的小水滴，夏秋晴朗的天气在荷叶上形成的小露珠，也是水的表面张力的作用形成的。 不仅如此，我们洗过的水果表面挂着的小水珠，以及我们流下的汗珠、眼泪都是水的表面张力在发挥着神奇的作用呢。 知道了这么多有关水的表面张力现象。那你知道水的表面张力究竟是一种什么样的力吗？本期我们将通过一些科学探究小实验，和你们一起认识水的神奇特性――水的表面张力。你准备好了吗？探究体验知?R解密什么是水的表面张力？ 水是由许许多多的水分子组成的。表面的水分子紧紧靠拢在一起，它们之间有一种相互吸引的力，这就是水的表面张力。水的表面张力就像在水的表面形成了一层像“皮肤”一样的水膜，能够包裹着里面的水不流出来，像我们在实验中不断地添加曲别针，水面凸起来了，而水却没有流出来，再如自然界中的露珠、汗珠呈球状等等。水的表面张力是一种神奇的力，但它只能够托起数量有限的比较轻小的物体，如曲别针等。
1、物体的表面张力 液体内部任一分子受到4面分子力大小平衡，合力为另 液体表面分子受到其相内分子的作用力较外部大，表面分子受到一个向内收缩的力既表面张力 2、湿润现象 液体对固体的湿润主要取决于液体-固体-液体的分子吸引力。当液体-固体之间的分子吸引力大于液体自身的分子吸引力，产生湿润。 改变固体的表面状态即表面张力，就能改变湿润程度。 3、极性或非极性聚合物 分子中原子核正电荷和电子负电荷的作用中心可能不重合，其距离为偶极矩。形成极性基团。不同的极性分子，其分子偶极矩不等，所表现的极性强度不同 μ=0.0 非极性分子：聚乙烯（PE）、聚炳烯（PP） μ<0.5 弱极性分子：聚笨乙烯（PS） μ>0.5 极性分子：聚氯乙烯（PVC） μ>0.7 强极性分子：聚酯（PET） 4、非极性聚合物具有较低的表面张力。 5、临界表面张力：塑料表面恰好被液体完全湿润时，该液体的表面张力。 常见塑料临界表面张力一览表 6、塑料薄膜的印刷性及可加工性 （1）、印刷：凹版印刷为主、多用于PE、PP、PET、PVC等 一般要求表面张力38dyn/cm以上 （2）、复合：干式复合为主、多用于PE、PP、PET、PVC、PVDC、PA、等一般要求表面张力38dyn/cm以上 （3）、镀铝：高阻隔复合软包装材料、多用于PP、PET等等 一般要求表面张力38dyn/cm以上 7、当前提高表面张力办法 （1）、电晕处理 （2）、化学处理 8、电晕处理的原理： （1）、电冲击或击穿：在高压电场下对薄膜进行强有力的冲击，使薄膜表面起毛，变得粗糙，增加表面积，产生湿润效果。物理作用的解释。 （2）、高压电场下，空气中的氧气变成臭氧—氧气+氧原子。氧原子的氧化剂作用使薄膜表面分子极性增大。 高倍数放大镜下，薄膜表面变得毛糙。 9、存在问题 （1）、电晕处理表面张力的不均匀性（有高有低、成片或成段） （2）、电晕处理表面张力的随时间衰减性（随时间而下降） （3）、电晕处理表面张力对薄膜表层造成物理性强度下降（有些应用在高于48mN/m后表面可加工性反而下降） （4）、无法进一步得到表面张力更高（58mN/m以上）的薄膜。 、常发生无法解释的因表面张力问题导致的产品质量事故。 10、化学处理的原理 （1）、在薄膜表层涂布一层化学物质（也叫底层），这层化学物质改变了薄膜表面的化
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？
水的表面张力【摘要】：. 水随处可见，是一种很平常的物质，但是如果深入研究，却会发现它有许多奇妙的地方。认识水的表面存在着一股收缩的力——表面张力，表面张力可以改变。细致观察水的表面张力现象，并能设计实验研究水的表面张力。作出科学预测并通过实验验证。了解生活中水的表面张力现象。【关键词】：表面张力洗涤剂曲别针【正文快照】：水随处可见，是一种很平常的物质，但是如果深入研究，却会发现它有许多奇妙的地方。认识水的表面存在着一股收缩的力——表面张力，表面张力可以改变。细致观察水的表面张力现象，并能设计实验研究水的表面张力。作出科学预测并通过实验验证。了解生活中水的表面张力现象。1,设计实验实验目的:了解水的表面张力,知道液体的表面张力在生活中的应用.实验器材:曲别针一枚,玻璃杯一个,洗涤剂(如洗洁精、洗衣粉),清水.2.实验操作(1)将准备好的玻璃杯中装满水.(2)向装满水的玻璃杯中加入一枚曲别针,放在平静的水面，我们发现针是浮着的。（3）然后拿起洗涤剂，往水里一挤，曲别针就沉下去了。这是因为水分子紧紧地结合在一起，产生了表面张力，把曲别针给“撑”了起来。上述实验中，由于加入了洗清液，这种有机化合物降低了清水表面的张力。所以，原本浮在水上的曲别针下沉了。那么什么是表面张力呢。下面，我们来解释一下这个概念。表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。通过实验我们发现水有表面张力，表面张力是水表面的一个重要性质，而洗精液等有机化合物会破坏水的表面张力。我们发现水的表面张力还可以解释生活中的一些现象，如水滴在荷叶上会形成水珠，水黾可以在水面上滑行，刚洗净的苹果上挂着的水珠、水龙头上蠢蠢欲滴的水滴等。