社团活动

水的表面张力

请大家准备

2个玻璃杯胶头滴管硬币铁丝胡椒粉洗洁精白砂糖棉签

实验一：观察水面

用玻璃杯接水，把杯中的水接满，然后用滴管往里面滴水。水溢出了吗？水面呈什么形状？

观察到水面凸出。

原理讲解

一切物质分子间都存在吸引力，同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力，不同物质分子间的吸引力称之为附着力。水分子是在不断运动的，水分子间互相存在吸引力，分子间的距离越小，吸引力就越大，这就是水的内聚力。水分子的这种内聚力在水面上的作用就使得水面(其厚度只有水分子直径的数量级)自动收缩的现象称为水的表面张力。

实验二：水滴硬币

用滴管往硬币上滴水，直到水溢出，最多能滴几滴？（我测出来是46滴）

实验三：破坏表面张力

用棉签沾上稀释后的洗洁精，将其插入表面有胡椒粉的水中，会发生什么？

观察到胡椒粉散开。

原理讲解

胡椒粉之所以能够浮在水面，是因为水的表面具有表面张力，形成一层水膜。胡椒粉表面疏水且质量较轻，于是就会停留在这层水面上。

而洗洁精包含表面活性剂，可以破坏掉水的表面张力、破坏水膜，导致胡椒粉无法被水膜承载，所以就会分散开。

实验四：吹泡泡

原理讲解

吹泡泡是肥皂水薄膜的张力与泡泡内压力的短暂平衡。

液体由于其自身分子间距离较短，因此具有吸引力，而在气相中，分子距离增加，分子引力也迅速下降。因此分子间引力在液-气交界面上就形成了一种张力，即向内和两侧拉扯液面的力，这就是表面张力。

对于纯水来说，这个表面张力很大，因此产生空泡后薄薄的泡面很容易被表面张力拉扯而破裂。但是在加进肥皂水后，这种状态就改变了。肥皂中的分子是具有一个疏水段和亲水端的分子，在掺入水中后会大大降低溶液的表面张力，也就使得形成泡泡后，没有足够大的张力去拉扯泡泡表面使其破裂，因此肥皂水能吹起比较大的泡泡来。