Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления

Тема занятия

Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления

Содержание темы

Поверхностное натяжение, коэффициент поверхностного натяжения, сила поверхностного натяжения, смачивание, несмачивание, капилляр, капиллярные явления, высота подъема жидкости в капилляре

Тип занятия

Урок общеметодологической  направленности. Цель: формирование у обучающихся деятельностных способностей и способностей к систематизации предметного содержания

Формы организации учебной деятельности

Индивидуальная, групповая

Этапы занятия

Деятельность преподавателя

Деятельность студента

Планируемые образовательные результаты

Типы оценочных мероприятий

1. Организационный этап занятия

Приветствие, проверка готовности  обучающихся к уроку, выслушивает дежурных группы о причинах отсутствия на занятии обучающихся группы , мотивация

Приветствуют преподавателя

2. Основной этап занятия

Тема сегодняшнего урока очень обширна, поэтому чтобы обеспечить выполнение всех  учебных задач, организуем работу в группах (метод группового познания - бригадный метод), вы разделились на 4 групп, каждая группа получит индивидуальное задание, оценивается работа всей группы, отчитывается  о работе может руководитель группы, либо вы разбиваете решение задания по частям, и предполагается отчет членов группы.

Начать наше сегодняшнее занятие мне бы хотелось с опытов, выполнив которые в группах, Вы сформулируете тему сегодняшнего урока:

1группа : имеет следующее оборудование: стаканы с чистой и мыльной водой и металлические каркасы разной формы

Задание: экспериментально установить факторы  влияющие на пленку,  образующуюся на каркасах.

2 группа : сообщающиеся капиллярные сосуды заполняются водой

Задание: ответить на вопрос: почему уровни поднятия жидкости в этих капиллярах различны?

3 группа: стаканы с водой, мыльным раствором, горячей водой трубки капилляры. Сравните уровень поднятия жидкости в капиллярах. Ответьте на вопрос: от чего зависит уровень поднятия жидкости в капилляре?

4 группа:  Изучение зависимости высоты подъема жидкости от диаметра капилляра, от рода жидкости.

 Оборудование: стеклянные трубки разного диаметра , вода, линейка, прозрачный сосуд прямоугольной формы, сосуд с водой, растительным маслом

Порядок выполнения работы:

1.Замерьте диаметр стеклянных трубок и занесите в таблицу.

2. Опустите стеклянные трубки разного диаметра в сосуд с водой.

 3. Замерьте высоту поднятия воды в каждой трубке.

4.Результат занесите в таблицу.

3. Сделайте вывод о зависимости высоты поднятия жидкости в трубке от  диаметра.

4. Возьмите стеклянные трубки одного диаметра опустите их одновременно в сосуд с водой, с растительным маслом, с спиртом .

5. Замерьте высоту поднятия воды в каждой трубке.

6.Результат занесите в таблицу.

7. Сделайте вывод о зависимости высоты поднятия жидкости в трубке от  рода жидкости.

Все группы обучающихся,  выполняют опыты, анализируют наблюдаемые явления, формулируют выводы.

Критерии оценки:

1. Оценка «отлично»- 5 выставляется  при правильном выполнении задания: обучающиеся читают  задание, перечисляют оборудование,  используемое при выполнении задания, формулируют вопрос, на который должны получить ответ  показывают опыт, анализируют явление, формулируют вывод

2. Оценка «хорошо» -4 – выставляется , если не выполняется одно условие, которое определяется оценкой «5»

3. Оценка «удовлетворительно»- 3  если не выполняется два  условие, которое определяется оценкой «5».

4.  Оценка «неудовлетворительно»- 2 выставляется в случае , если не выполнена работа полностью

Выполним следующее задание:

Задание для группы № 1: Используя материалы учебника, краткие конспекты  отвечают на вопросы:

•Какое явление называется поверхностным натяжением? Какую силу называют силой поверхностного натяжения? Запишите формулу для определения силы поверхностного натяжения.

•Где можно наблюдать явление поверхностное натяжение?(примеры)

•Какими величинами характеризуется поверхностное натяжение? От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения?

Задание для группы № 2. Изучите   вопрос смачивания и   несмачивания используя учебник и  краткие  конспекты. Ответьте на вопросы:

1. Где возникает явление смачивания (несмачивания)?

2.Чем обусловлено явление смачивания (несмачивания)?

3. Что такое мениск? Что такое угол смачивания? Какой должен быть угол при смачивании (несмачивании) поверхности твердого тела?

Задание для группы № 3 .Изучите   вопрос «Капиллярные явления»  используя учебник и  краткие  конспекты ответить на вопросы:

1.     Что такое капилляр? Приведите примеры капилляров.

2.     Запишите формулу высоты подъема жидкости в капилляре.  Расшифруйте значение каждой  физической величины входящей в формулу величины, укажите значение этих физических величин.

3.     От каких величин зависит высота подъема жидкости в капилляре?

4.     Укажите, что произойдет с высотой подъема жидкости в капилляре ,если увеличить радиус капиллярной трубки. Ответ обосновать.

5.     Укажите, что произойдет с высотой подъема жидкости в капилляре ,если увеличить плотность жидкости. Ответ обосновать.

Задание для группы № 4(задание с профессиональной направленностью)  Прочитайте медицинский текст:

Капиллярное кровообращение — движение крови в системе микроциркуляции, центральной частью которой являются капилляры. Капиллярное кровообращение осуществляет основную функцию микроциркуляторной системы — транскапиллярный обмен, т. е. обмен веществ между кровью и тканями. Общее число капилляров (см.) в большом круге кровообращения составляет несколько миллиардов. По данным А. Крога (1927), в 1 мм3 скелетной мышцы человека находится ок. 2000 капилляров, собаки — 2630, лошади — 1350. По расчетам 1 мл крови, находящейся в капиллярах скелетных мышц, имеет поверхность соприкосновения с эндотелием капилляров, достигающую 0,5 м2. Такая большая поверхность соприкосновения крови со стенками капилляров благоприятствует происходящему в них обмену веществ, в частности газообмену между кровью и тканями.

Хотя плотность капиллярной сети необыкновенно велика, число перфузируемых капилляров широка варьирует в зависимости от функционального состояния ткани или органа. Морфологический анализ капиллярного русла у различных животных показал, что структура капилляра является устойчивой и малоизменяющейся. Стенка капилляра не содержит гладкомышечных клеток, что указывает на невозможность активного сокращения. Прижизненные исследования и результаты электронно-микроскопического анализа позволяют прийти к выводу, что эндотелиальные клетки капилляров, не обладая специфической сократительной функцией, в определенных условиях способны сокращаться. Весьма вероятен также пассивный механизм изменения просвета капилляра, обусловленный разностью гидростатического давления внутри капилляра и окружающей ткани.

Наряду с капиллярами, выполняющими обменную функцию (их иногда называют нутритивными капиллярами), Г. И. Мчедлишвили (1958), Цвейфах (В. Zweifach, 1961), В. В. Куприянов с соавт. (1975) описывают еще и так наз. магистральные капилляры. Морфологически магистральные капилляры идентичны обычным, однако имеют большой диаметр. Скорость кровотока в таких капиллярах в 2—3 раза выше скорости кровотока в обычных капиллярах. Функционально, по мнению В. В. Куприянова с соавт. (1975), магистральные капилляры выполняют роль полушунтов, обеспечивая переход артериальной крови в венозные сосуды.

Функция капилляров заключается в обеспечении транскапиллярного обмена, т. е. в снабжении клеток органов и тканей питательными и пластическими веществами и удалении продуктов метаболизма. Для реализации этой функции необходимо соблюдение ряда условий, важнейшим из которых являются определенные величины гидростатического и онкотического давления в капилляре (см. Капиллярное давление), скорости кровотока в капилляре, проницаемости стенки капилляра, определенное число перфузируемых капилляров на единицу объема ткани.

Общее число капилляров в различных тканях неодинаково. В тканях с высоким уровнем обмена число капилляров на 1 мм2 поперечного сечения больше, чем в тканях с менее интенсивным обменом. Напр., в сердечной мышце число капилляров на 1 мм2 сечения в 2 раза больше, чем в скелетной мышце; в сером веществе головного мозга капиллярная сеть значительно гуще, чем в белом веществе.

Ответить на вопросы:

1.Что такое капиллярное кровообращение?

2.Какую функцию выполняет капиллярное кровообращение в организме?

3. Изменяется ли капиллярное русло у различных животных?

4. От чего зависит скорость крови в капиллярах?

5. От чего зависит общее число капилляров в различных тканях?

Критерии оценки :  Оценка «отлично»- 5 выставляется  при ответе на все поставленные вопросы и их обоснованиею

2. Оценка «хорошо» -4 – выставляется, если обучающиеся не отвечают на 1 поставленный вопрос и не приводят обоснование ответов.

3. Оценка «удовлетворительно»- 3  если  обучающиеся не отвечают на 2 поставленный вопрос и не приводят обоснование ответов.

4.  Оценка «неудовлетворительно»- 2 выставляется в случае, если работа не выполнена.

Посмотрим видеофрагмент по теме «Капиллярные явления».

https://yandex.ru/video/preview/84129386766370(4 минуты).

Итак, вывод который мы должны сделать:  какие,  явления, мы изучили?

Слушают  инструкцию по выполнению опытов: выполняют опыты, анализируют наблюдаемые явления,  формулируют выводы по наблюдаемым явлениям,   высказывают мысли о теме урока

Выполняют задание

(работа в группах)  

Выполняют задание (работа в группах)

Выполняют задание (работа в группах)

ОК 02 Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации, и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности

Уметь:

- определять задачи для поиска информации;

- определять необходимые источники информации;

- планировать процесс поиска; структурировать получаемую информацию;

- выделять наиболее значимое в перечне информации;

оценивать практическую значимость результатов поиска;

- оформлять результаты поиска, применять средства информационных технологий для решения профессиональных задач;

- использовать современное программное обеспечение;

использовать различные цифровые средства для решения профессиональных задач

Знать:

- номенклатура информационных источников, применяемых в профессиональной деятельности;

- приемы структурирования информации;

- формат оформления результатов поиска информации, - современные средства и устройства информатизации;

ОК 04 Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде

Уметь:

- организовывать работу коллектива и команды;

- взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами в ходе профессиональной деятельности

Знать:

- психологические основы деятельности коллектива, психологические особенности личности;

- основы проектной деятельности

Знания: поверхностное натяжение, сила поверхностного натяжения, условия смачивания и несмачивания жидкостью поверхности твердого тела, капилляры, капиллярные явления

Умения:

-решать задачи на применение формулы высоты подъема (опускания) жидкости в капилляре.

-осуществлять самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников, ее обработку и представление в разных формах.

Составление таблицы

Ответы на вопросы по заданной схеме

Ответы на вопросы по заданной схеме

Заполнение таблицы

 Ответы на вопросы по заданной информации

Защита результатов

3. Заключительный этап занятия

Решите задачу:

1.Спирт поднялся в капиллярной трубке на 1,2 см. Определите радиус капиллярной трубки?

2. Качественная задача (практико- ориентированное задание с жизненной ситуацией)- почему легко писать чернилами на плотной бумаге, трудно- на промокательной, и невозможно на промасленной бумаге? (ответ: волокна целлюлозы на поверхности плотной бумаги хорошо смачиваются водным раствором чернил, но поры бумаги закрыты специально обработкой при ее изготовлении . поры у промокательной бумаги открыты втягивают в себя чернила- линия расплывается. Поверхность промасленной бумаги не смачивается).

Оценивается  работа каждой группы

Рефлексия: Каждой группе выдается по 3 смайлика

Мне было все понятно,  остались вопросы, ничего не понял.

Выполняют задание, решают задачу

Слушают, задают вопросы

Голосуют

Решение задач

Задания для самостоятельного выполнения: 1. определите радиус пустого  стержня из - под пасты  2. Задание с профессиональным содержанием: какие из названных кровеносных сосудов( артерии, вены, лимфотические сосуды имеют наибольший диаметр, используя  средства Интернета определите примерный диаметр названных выше  кровеносных сосудов.