核心概念
化学
分子
表面张力
简介
你有没有注意到下雨天，水如何在窗户上形成水滴？为什么会形成水滴而不是均匀地铺展在整个表面？你可能猜不到，水的这种特性也与洗碗和洗衣服有关。为什么呢？这都与一种叫做表面张力的东西有关。试试这个活动来了解更多！
背景
你可能已经注意到，如果你在下雨天看室外的表面，或者在室内洒了一些水，液体往往会形成从表面凸起的水滴，而不是铺成均匀的薄片。这是因为水由许多相互吸引的微小分子组成。水滴中间的分子被附近的所有分子向各个方向均匀地拉动。然而，靠近液滴表面的分子主要被它们下方的水分子向内拉动。这就产生了“表面张力”。水滴的表面通过分子之间的吸引力结合在一起。
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现在，想想洗脏盘子或衣服。会有很多微小的孔洞和裂缝，水需要进入这些地方才能洗掉污垢和污垢，例如衬衫纤维之间或盘子和干燥食物残渣之间的空间。为了使水更容易流入这些小空间，你需要降低其表面张力。你可以通过添加肥皂来做到这一点，肥皂是一种表面活性剂（一种降低液体表面张力的物质）。在这个活动中，你将通过将水滴放在硬币上来观察肥皂是如何降低水的表面张力的。
材料
硬币
滴管或吸管
玻璃杯、杯子或小碗
自来水
洗洁精
抹布或纸巾
可以弄湿的平坦水平表面，如厨房台面
纸和铅笔或钢笔（可选）
准备
将您的硬币放在一个可以弄湿的平坦水平表面上，如厨房台面。
用自来水装满玻璃杯、杯子或小碗。
步骤
用自来水装满滴管。
现在，小心地一次将一滴水滴到硬币的顶部。将滴管保持在硬币顶部上方（不要接触它），这样每一滴新的水滴都必须在与硬币上的水滴融合之前下落一小段距离。你可以记下你添加的滴数。你认为硬币的顶部可以容纳多少滴水？仔细观察硬币顶部的水滴，随着它的增长。它应该越来越大，直到它接触到硬币的边缘。
继续一滴一滴地添加水滴（必要时重新装满滴管）。在水滴最终溢出边缘之前，硬币上的水滴会变得多大？
一旦水滴溢出硬币的边缘，用毛巾将硬币和周围的表面完全擦干。在水从硬币边缘流出之前，你能够添加多少滴水？
将少量洗洁精与自来水混合。
现在，使用肥皂水重复实验。你认为在液体溢出硬币边缘之前，你能添加更多的滴数还是更少的滴数？再次，缓慢地一次添加一滴。硬币顶部的水滴在破裂并流过边缘之前会变得多大？
额外尝试：尝试使用不同的液体或您在厨房中可以找到的其他东西进行实验。（在使用任何液体之前，请确保获得成年人的许可。）不同的肥皂和洗涤剂（如洗手液或洗衣液）彼此相比如何？其他液体（如牛奶或果汁）呢？哪些液体会产生最大（或最小）的水滴？哪些液体需要的滴数最多或最少？
额外尝试：尝试使用硬币以外的东西来收集水滴。如果使用不同的材料，例如小型塑料瓶盖的平顶或纽扣，会发生什么？
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观察和结果
您应该会发现，普通自来水在硬币顶部产生的水滴比肥皂水大得多且更稳定。这是因为普通自来水具有较高的表面张力，因此表面“更强”，可以保持更大的水滴。添加肥皂会降低水的表面张力，因此水滴会变弱并更快地破裂。减少水分子之间的粘性有助于肥皂更容易地清洁盘子和衣服。
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