Строение и свойства вещества · урок 4 из 7

Свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Смачивание и капиллярность

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика», Москва – 2025 · строка R01 · PHY8-004

Паспорт: R01 «Строение и свойства вещества» (7 ч), урок 4/7, единицы R01.6 и R01.7. Тип урока — Н (новый материал).
Хронометраж: цели и актуализация 6 мин (сл. 2–3) · новый материал 15 (сл. 4–10; сл. 11 «Дополнительно» — по времени) · закрепление 19 (сл. 12–16) · рефлексия и ДЗ 5 (сл. 17).
Оборудование для демонстраций: стеклянные капилляры разного диаметра, две стеклянные пластинки, спичка, кювета с подкрашенной водой, свеча (парафин), пипетка, кусок сахара, салфетка.

R01.6 · R01.7

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Объяснять свойства веществ

газов, жидкостей и твёрдых тел — через движение и взаимодействие частиц

Различать явления

смачивание и несмачивание, подъём и опускание жидкости в трубке

Находить в природе

капиллярные явления: растения, почва, ткань, фитиль

Проводить опыт

с капиллярами и стеклянными пластинками, делать вывод

повторение: R01.4

Вспомним

Какое состояние вещества на каждой модели?

4 мин. Подписи открываются по щелчку. Спросить: по каким признакам узнали? (1 — частицы далеко друг от друга и летят в разные стороны; 2 — частицы вплотную, но без порядка; 3 — частицы в узлах правильной решётки.)
Вопрос-связка с прошлым уроком (PHY8-003): какое тело на модели 3 — кристаллическое или аморфное? (Кристаллическое — есть порядок.)
Ошибка: «в газе молекулы больше по размеру». Размер молекул одинаков во всех состояниях — меняются расстояния и движение.

R01.6

Проблема

Перельём, переложим — что сохранится?

R01.6

Объяснение · МКТ

Свойства зависят от расстояний и притяжения частиц

	газ	жидкость	твёрдое тело
расстояние	много больше размеров молекул	около размера молекулы	около размера молекулы
притяжение	очень слабое	сильное	очень сильное
движение	летят до удара	колеблются и перескакивают	колеблются около узлов
поэтому	занимает весь сосуд, сжимается	течёт, объём сохраняет	сохраняет форму и объём

R01.6

Газ

Откуда берётся давление газа

Удары молекул

о стенки сосуда создают давление газа

Сжали газ

$V ↓ \Rightarrow p ↑$ — ударов больше

Нагрели газ

$t ↑ \Rightarrow p ↑$ — удары чаще и сильнее

R01.6

Жидкость и твёрдое тело

Почему жидкость течёт, а твёрдое тело — нет

В жидкости молекула колеблется на месте и время от времени перескакивает в соседнее свободное место. Под действием силы (тяжести) перескоков в одну сторону больше — жидкость течёт.
В твёрдом теле частицы колеблются около узлов решётки и не перескакивают — тело сохраняет форму.
Разная текучесть (ФРП): мёд, масло, глицерин текут медленнее воды — их молекулы крупнее и сильнее сцеплены, перескоки реже. Вопрос: почему мёд в тепле течёт быстрее? (Молекулы движутся быстрее, перескоки чаще.)

R01.7

Новое явление

Смачивание и несмачивание

Притяжение молекул жидкости к твёрдому телу сильнее, чем друг к другу

Притяжение молекул жидкости друг к другу сильнее, чем к твёрдому телу

R01.7

Капиллярные явления

Жидкость в узкой трубке: вверх или вниз

Капилляр (от лат. capillus — волос) — очень узкая трубка. Капиллярные явления — подъём или опускание жидкости в узких трубках по сравнению с уровнем в широком сосуде.
Смачивающая жидкость (вода в стекле) поднимается, поверхность в трубке вогнутая. Несмачивающая (ртуть в стекле) опускается, поверхность выпуклая. Изогнутую поверхность жидкости в трубке называют мениском.
Демонстрация: стеклянная трубка в стакане подкрашенной воды. Ртуть не показывать — только рисунок (ртуть ядовита).

R01.7

Исследуем

Чем уже трубка, тем выше поднимается вода

радиус r	высота h
1 мм	15 мм
0,5 мм	30 мм
0,25 мм	60 мм

r : 2 \Rightarrow h \cdot 2

Высота подъёма обратно пропорциональна радиусу трубки

R01.7 · дополнительно

Дополнительно

Формула высоты подъёма жидкости

h = \frac{2 σ}{ρ g r}

h

высота подъёма, м

σ

поверхностное натяжение, Н/м

ρ

плотность жидкости, кг/м³

g

≈ 9,8 Н/кг

r

радиус трубки, м

Вода, r = 0,5 мм

$σ = 0, 073$ Н/м, $ρ = 1000$ кг/м³

h = \frac{2 \cdot 0 , 073}{1000 \cdot 9 , 8 \cdot 0 , 0005}

h \approx 0, 03 м = 3 см

R01.7

Вокруг нас

Капилляры в природе и в быту

Растения

вода из почвы поднимается по тонким сосудам стебля

Полотенце, фитиль

вода и керосин идут вверх по волокнам

Почва

рыхление рвёт капилляры — влага не уходит к поверхности

ФРП: «объяснение роли капиллярных явлений для поступления воды в организм растений». Вода поднимается по сосудам древесины (это капилляры), а испарение воды листьями «подтягивает» её вверх.
Почва: по капиллярам вода поднимается к поверхности и испаряется. Рыхление разрушает капилляры верхнего слоя — влага сохраняется. Поэтому говорят «рыхление — сухой полив».
Ещё примеры: сахар впитывает чай снизу вверх, промокашка, кирпичная стена «тянет» воду из земли (поэтому фундамент гидроизолируют).

R01.7 · опыт

Опыт

Клин из двух стеклянных пластинок

Оборудование: 2 стеклянные пластинки, спичка, кювета с подкрашенной водой, резинка

1

Сложите пластинки, с одного края проложите спичку, стяните резинкой

2

Опустите клин нижним краем в воду

3

Зарисуйте границу воды между пластинками

4

Вывод: где щель уже, там вода выше

R01.6 · R01.7

Осторожно

Типичные ошибки

Неверно	Верно
При нагревании молекулы газа увеличиваются	Размер тот же — растёт скорость
Жидкость течёт, потому что молекулы не притягиваются	Притягиваются сильно, но перескакивают на свободные места
В широкой трубке вода поднимется выше	Чем уже трубка, тем выше подъём
В капилляре жидкость всегда поднимается	Несмачивающая (ртуть в стекле) опускается

R01.6 · R01.7

Закрепление

Объясните и решите

1базаПочему воздух в шприце можно сжать, а воду — почти нельзя?

2базаПочему жидкость принимает форму сосуда, но сохраняет объём?

3базаНа стекле капля воды растекается, а на листе капусты собирается в шарик. Почему?

4повыш.В трубке радиусом 1 мм вода поднялась на 15 мм. На какую высоту она поднимется в трубке радиусом 0,3 мм?

5практикаЗачем между фундаментом и кирпичной стеной кладут слой рубероида?

6практикаПочему кусок сахара, опущенный краем в чай, быстро намокает целиком?

1) В газе расстояния между молекулами много больше их размеров — есть куда сближаться; в жидкости молекулы вплотную и при сближении отталкиваются. 2) Молекулы перескакивают — жидкость течёт; но держатся близко друг к другу — объём сохраняется.
3) Вода смачивает чистое стекло и не смачивает лист капусты (покрыт восковым налётом). 4) h · r = 15 мм², h = 15 : 0,3 = 50 мм = 5 см.
5) Кирпич пронизан капиллярами — по ним вода из грунта поднимается в стену; рубероид не имеет пор (и не смачивается) — капиллярный путь прерван. 6) Сахар состоит из кристалликов с узкими щелями-капиллярами; чай смачивает сахар и поднимается по ним.

R01.7 · ОГЭ

В формате ОГЭ

ОГЭ, линия 3: распознавание явлений

3Какое из перечисленных явлений объясняется капиллярностью?

распространение запаха духов по комнате
подъём керосина по фитилю лампы
высыхание лужи в жаркий день
провисание проводов летом

Ответ:

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Почему газ занимает весь сосуд?
Когда жидкость смачивает тело?
Как высота подъёма зависит от радиуса трубки?

Домашнее задание

Опыт: салфетка краем в стакане воды — через 10 мин измерьте высоту подъёма
Найдите дома 3 примера смачивания и несмачивания
Тренажёр:
reknow.ru/8/physics/8_physics_agregatnye.htm

Рефлексия: расстояния велики, притяжение слабое — молекулы разлетаются по всему сосуду; когда молекулы жидкости притягиваются к телу сильнее, чем друг к другу; чем меньше радиус, тем выше подъём.
ДЗ: результат опыта с салфеткой — несколько сантиметров (зависит от бумаги). Примеры: вода на стекле, на ткани, на коже — смачивает; на жирной сковороде, на перьях утки, на зонте — не смачивает.
Следующий урок — PHY8-005 «Тепловое расширение и сжатие».

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-004 · Свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Смачивание и капиллярные явления

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R01 «1.1 Строение и свойства вещества», 7 ч · урок 4/7 · тип Н (новый материал)
Единицы → слайды	R01.6 «Объяснение свойств газов, жидкостей и твердых тел на основе положений МКТ» → 2, 4–7, 14, 15 · R01.7 «Смачивание и капиллярные явления» → 2, 8–16 · повторение R01.4, R01.5 → 3
Результаты	REQ-1.6 (объяснять свойства тел) → 5–7, 12, 15 · REQ-1.2 (различать явления по описанию и опытам) → 8, 9, 16 · REQ-1.3 (распознавать явления в окружающем мире) → 12, 15, 16 · REQ-1.9 (проводить опыты, формулировать выводы) → 10, 13 · REQ-1.13 (техника безопасности) → 13
ОГЭ	линия 3 (распознавание явлений) → 16
Вне урока	тепловое расширение — PHY8-005; формула высоты подъёма $h = \frac{2 σ}{ρ g r}$ и поверхностное натяжение — 10 класс (сл. 11 «Дополнительно»); испарение — тема «Агрегатные состояния вещества»
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending