壁虎能在天花板或光滑的玻璃上爬行确掉不下来,为什么？
壁虎为什么可以在光滑的玻璃窗上自由爬行
壁虎为什么可以在光滑的玻璃窗上自由爬行
五年级一班李文英
一次偶然的机会，我发现壁虎能在光滑的玻璃窗上自由爬行。
记得去年暑假的一个夜晚，我们在院子里乘凉。
忽然，我发现在玻璃上有一只灰不溜丢的东西。
我过去仔细一看，原来是一只壁虎。
就在这时，我的心里冒出了一连串的问号：壁虎为什么可以在光滑的玻璃窗上自由爬行而不会掉下来呢?它是不是有一双尖锐的爪子呢？还是和树蛙、雨蛙一样，靠指，趾尖端里分泌物呢？我左思右想，还是百思不得其解，只好去请教爸爸。
我三步并成两步地来到爸爸跟前，急切地问：“爸爸，壁虎为什么能在光滑的玻璃上爬行，而不滑落下来呢？”爸爸随我来到那玻璃前，看了看那只壁虎，笑了笑说：“孩子，你把这只壁虎翻身，再仔细瞧瞧，准会有发现。
”
我一听，立刻按爸爸说的把壁虎翻了个身，顿时恍然在悟。
原来，壁虎能在光滑的墙上爬行，主要是靠前后的每一个指、趾。
壁虎每一个梧桐叶般的指，趾上的一褶一褶的瓣，形成一条条深沟，像是“天堑”一般。
壁虎依靠这些瓣膜，能增加指、趾与光滑面之间的摩擦。
无意中我的手触到了壁虎的脚趾，顿时感到像磁铁一样被牢牢地吸住了。
“哇，好
强大的一股吸力啊！”我不禁叫到，噢，壁虎还具有强大的吸附能力，足以吸附住，身体而不会从玻璃上滑落下来。
爸爸又笑了笑，问我：“你现在知道壁虎爬行的秘密了吧？”我兴奋得一蹦三尺高，心里甭提多激动，就像哥伦布发现新大陆一样万分欣喜。
今天，我真是受益匪浅，不但发现了壁虎为什么能在光滑的地方爬行，而且还悟出了一个深刻的哲理“留心处处皆学问”，看似平凡的大自然，其实却有无数的奥秘，等待着我们去发现、去探索。
科学世界真奇妙。
壁虎的原理
壁虎的原理壁虎是一种生活在我们周围的小动物，它们通常会爬在墙壁或者天花板上，以一种看似不可思议的方式附着在上面。
这种神奇的能力引起了人们的好奇，许多科学家也对壁虎的附着原理进行了深入的研究。
壁虎的附着原理主要是依靠它们脚底的微米级结构来实现的。
壁虎的脚底覆盖着许多微小的“毛”细胞，这些细胞又被称为“短刺毛”。
这些短刺毛的直径只有几微米，比人类头发的直径还要细小得多。
这些微小的短刺毛能够在接触表面时产生分子间的范德华力，从而实现壁虎的附着。
在壁虎爬行时，这些微米级的短刺毛能够与墙面或者天花板形成大量的接触点，从而产生足够的附着力，让壁虎能够轻松地在垂直的或者倾斜的表面上移动。
除了微米级的短刺毛外，壁虎的脚底还有许多微型的脚垫。
这些微型脚垫能够增加壁虎脚底与表面的接触面积，进一步增强了附着力。
这种结构使得壁虎在爬行时能够充分利用表面的微小凹凸，从而实现更加牢固的附着。
壁虎的附着原理不仅仅是一种生物现象，它还为人类的科学研究提供了许多启示。
科学家们通过研究壁虎的附着原理，设计出了许多仿生材料，如“壁虎手套”和“壁虎机器人”。
这些仿生材料能够模拟壁虎的附着原理，具有优异的附着性能，可以在工业生产和科学研究中发挥重要作用。
除了在科学研究和工业生产中的应用外，壁虎的附着原理还对医学领域有着重要的意义。
科学家们希望能够借鉴壁虎的附着原理，设计出更加精准的医疗器械，如可移植的微型医疗机器人和医用胶水。
这些医疗器械能够更好地植入人体，实现更加精准的治疗和手术，为医学领域的发展带来重大的进步。
总的来说，壁虎的附着原理是一种非常神奇和有趣的生物现象，它不仅激发了人们对自然界的好奇，还为人类的科学研究和生产创新提供了许多有益的启示。
通过深入研究壁虎的附着原理，我们可以更好地了解自然界的奥秘，同时也能够从中获得更多的科学启示，为人类社会的发展做出更大的贡献。
希望未来能够有更多的科学家和工程师投入到这一领域的研究中，共同探索壁虎的附着原理，为人类社会的发展带来更多的惊喜和突破。
壁虎为什么能攀檐走壁？
壁虎为什么能攀檐走壁？
壁虎能够攀檐走壁是由于它们特殊的足部结构和附着机制。
1.粘附力：壁虎的脚底有许多细小而柔软的结构，称为趾盖。
这些趾盖上覆盖着细小而密集的毛状结构，每个毛状结构
都有很多细小的分支，形成了更大表面积。
壁虎利用这些
趾盖和毛状结构，通过静电吸附和分子间力量实现了粘附，可以牢固地附着在各种平滑表面上。
2.覆盖角度：壁虎的趾盖是角度向后倾斜的。
这种倾斜角度
使趾盖能够更好地嵌入表面的细微凹凸中，增加了接触面
积和附着力。
3.自洁作用：壁虎的趾盖上的毛状结构还起到自洁作用，可
以去除尘土和污垢，保持粘附能力。
通过趾盖的附着机制，壁虎能够利用静电力和分子间力永久附着在垂直表面或倒挂的天花板上，从而实现攀爬。
这使得它们能够在各种环境中自由移动，包括墙壁、天花板、树干和其他垂直表面。
壁虎的这种附着能力对于捕食、逃避敌害和扩展活动范围非常有益。
壁虎 玻璃上行走原理
壁虎 玻璃上行走原理
壁虎玻璃上行走的原理是依靠它们的足底结构和吸盘。
壁虎的脚趾上有许多细小的毛发和弯曲的刚毛，这些毛发和刚毛周围环绕着环形的肌肉。
当壁虎行走时，这些毛发和刚毛可以迅速地伸出并贴附在表面上，形成吸盘的效果，从而提供了强大的附着力让它们可以在不同表面上行走，包括玻璃表面。
壁虎的足底结构牢固地固定在不同表面上，而且它们可以在这些表面上进行运动。
这是因为它们的吸盘能够与表面形成紧密的贴合，从而保持在一定的角度。
壁虎的四肢同时行动，通过产生先后不同的牵引力和摩擦力，从而可以在平滑和倾斜的表面上行走。
实际上，在壁虎的吸盘中含有特殊的黏附蛋白，这些蛋白质是壁虎依靠在表面上保持附着力的能力所在。
当吸盘接触表面时，这些蛋白会确定贴附位置，从而让壁虎能够牢固地站立在表面上。
这种黏附与解除黏附的过程可以快速且无限循环，从而让壁虎能够灵活地在表面上行走。
总之，壁虎的玻璃上行走原理是依靠它们的足底结构和吸盘，通过产生细微的牵引力和摩擦力，使得它们能够在不同的表面上行走。
此外，壁虎的吸盘中含有特殊的黏附蛋白，从而让它们在表面上保持附着力。
这种能力让壁虎成为了一种非
常灵活的动物，在不同的环境中都能够生存和繁殖。
壁虎玻璃上行走原理
壁虎玻璃上行走原理壁虎是一种具有特殊行走能力的爬行动物，它们能够在垂直、倾斜或者倒置的表面上自由自在地行走。
这种令人称奇的行走能力主要得益于壁虎脚底的特殊结构和生物力学原理。
壁虎的脚底有数以百计的微小鳞片，这些鳞片中的每一个都覆盖着微小的毛发，这种鳞片和毛发的结合使得壁虎脚底能够与平滑表面产生分子间吸附力。
这些鳞片和毛发细小的结构，使之能够充分利用范德华力、毛发力和干粘附力，从而使壁虎能够牢牢地附着在玻璃或其他表面上。
在壁虎的脚底鳞片以及鳞片上的毛发中，存在一种特殊的结构，称为扇形结构。
这种结构将脚底鳞片分割成了许多微小的区域，每个区域中都有众多的毛发。
这些毛发的末端形成了一个刚度递增的三维结构，这就产生了一个类似于开放式扇形的形状。
这种扇形结构可以增加壁虎与表面之间的接触面积，提高附着力，从而使壁虎能够在垂直表面或倾斜表面上行走。
在壁虎行走时，它们的脚底鳞片和毛发会与表面形成一个密实的接触网络，这种网络能够在壁虎行走时保持稳定。
当壁虎移动脚部时，脚底鳞片和毛发会形成一个密闭的接触区域，从而增加了壁虎与表面之间的附着力。
当壁虎移动一条腿时，它的其他腿会保持在原位，这样可以保持稳定的附着力，不至于使整个身体滑落。
另外，壁虎行走时的步态也对其行走能力起到了重要的作用。
壁虎在行走时采用了一种称为交替式移动的步态，即前腿和后腿交替推动身体前进。
这种步态使得壁虎能够保持平衡，并且减少了附着力的变化，从而使壁虎能够稳定地在垂直或倾斜表面上行走。
总结起来，壁虎能够在玻璃等表面上行走的原理主要包括鳞片和毛发的微小结构、扇形结构的特殊形状、接触区域的附着机制以及交替式移动的步态。
这些特殊的结构和行走方式使得壁虎能够在各种表面上行走，展现出令人惊异的行走能力。
壁虎脚掌吸附原理
壁虎脚掌吸附原理壁虎是一种能够在垂直墙面和倒挂在天花板等陡峭表面行走的爬行动物。
它们之所以能够如此灵活地行走，是因为它们的脚掌具有特殊的吸附能力。
壁虎脚掌的吸附原理是一种被称为干式吸附的生物学现象。
壁虎脚掌的吸附力主要是由微小的槽纹和纳米级的结构所产生的。
壁虎脚掌的底部覆盖着成千上万个细小的趾板，每个趾板上又有微小的槽纹。
这些槽纹足以显著增加壁虎脚掌与表面接触的表面积，从而增加了摩擦力和吸附力。
除了槽纹，壁虎脚掌的趾板上还有许多微小的绒毛状结构，被称为纳米级结构。
这些纳米级结构由许多纤维状的细胞组成，形成了一个类似于耗散结构的网络。
这种网络结构可以通过分子间力（如范德华力）来吸附在表面上，从而使壁虎脚掌与表面形成紧密的接触。
干式吸附的原理是基于范德华力的存在。
范德华力是一种介于物体表面和接触物之间的几乎无摩擦的分子吸附力。
当壁虎脚掌接触到表面时，纳米级结构的网络会吸附在表面上，并形成数百万个微小的接触点。
这些接触点之间的范德华力可以产生强大的吸附力，从而使壁虎能够在垂直墙面上行走。
值得注意的是，干式吸附是一种被动的力量。
这意味着壁虎不需要任何外部能量来保持它们的吸附能力。
相反，一旦壁虎将脚掌接触到表面上，它们就会立即获得吸附力，而且这种吸附力不会随着时间的推移而减弱。
除了干式吸附，壁虎脚掌还具有一种称为湿式吸附的能力。
当表面潮湿时，壁虎脚掌会分泌一种特殊的液体，被称为电解质溶液。
这种溶液可以使壁虎脚掌与湿润表面形成牢固的吸附，类似于毛细管作用。
这种湿式吸附相对于干式吸附来说更具有吸附力。
总结起来，壁虎脚掌的吸附原理主要是基于微小的槽纹和纳米级结构的存在，通过范德华力的作用来实现的。
无论是干式吸附还是湿式吸附，壁虎脚掌都展示了其出色的吸附能力，使其能够在垂直墙面和倒挂在天花板等陡峭表面自由行走。
这种独特的吸附能力对于工程和材料科学的发展具有重要的借鉴价值。
壁虎为什么趴在天花板上掉不下来
壁虎为什么趴在天花板上掉不下来作者：翁永良来源：《儿童大世界》2011年第01期小朋友，你知道吗？壁虎能在天花板上爬行，即使在垂直的光滑玻璃上也能趴住，掉不下来，这是为什么呢？今天，就让我们来探索一下它的奥秘吧！【实验探秘】1．准备两个吸盘，一块玻璃板。
2．过程（1）把吸盘在玻璃板上用力按一下，吸盘吸住了。
（2）把吸盘用力向上拉，是不是很费力？（3）把两个挂钩的吸盘对准，两边同时用力往中间挤压。
（4）两个吸盘吸在一起了，你不妨用力往两边拉拉看。
【揭秘】塑料吸盘有个凹腔，当把吸盘压在玻璃上或两个吸盘相对挤压时，凹腔中的空气就会被排挤出来，成为没有空气的“真空”区，而吸盘外面却受到巨大的大气压力，所以吸盘就能吸附在玻璃上或互相吸住。
壁虎的脚趾上有吸盘，所以它能吸附在墙壁或玻璃窗上。
【链接】1．空气的力量17世纪，德国的奥托·冯·格里克，十分爱好科学。
有一天，他和助手做成两个半球，直径30多厘米，并请来一大队人马，在市郊做起“大型实验”。
他们当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈；再把两个半球壳灌满水后合在一起；然后把水全部抽出，使球内形成真空；最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭。
这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。
格里克一挥手，四个马夫牵来八匹高头大马，在球的两边各拴四匹。
格里克一声令下，四个马夫扬鞭催马、背道而拉，好像在“拔河”似的，都搞得浑身是汗，铜球仍是原封不动。
后来马匹增加了一倍，铜球才被分开。
格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告：“先生们！女士们！市民们！你们该相信了吧！大气压是有的，大气压力是大得这样厉害！这么惊人！……”通过这次“大型实验”，人们都终于相信有真空；有大气；大气有压力；大气压很惊人。
2．机械手工业生产中有一种能够搬起很重的玻璃板、钢铁板等的机械手，它主要靠一块或多块“橡皮吸板”抓住玻璃板或钢铁板。
那么，“橡皮吸板”是靠什么来牢牢地抓住玻璃板的呢？机械手可完成工件（物品）抓取、搬运、翻转、升降、对接时的微调角度等三维空间移载动作，并把负载物件快速、精确地放置在预先设定的位置，或进行流水线上的繁杂操作，是物料上下线和生产部件组装极理想的助力搬运和组装工具。
壁虎吸附墙壁原理
壁虎吸附墙壁原理
1、壁虎在墙壁上爬行时，它的脚指(趾)粗大，指(趾)下的皮肤形成了很多横褶，能够起吸盘的作用，所以壁虎可以在直立的墙壁上爬行而掉不下来。
2、因为壁虎脚上有吸盘，吸住了墙壁，所以就掉不下来了。
3、因为足趾长而平，趾上肉垫覆有小盘；盘上依序被有微小的毛状突起，末端叉状,，这些肉眼看不到的钩可黏附於不规则小平面，使壁虎能攀爬极平滑与垂直的面，甚至越过光滑的天花板。
壁虎能在墙壁上行走不掉落，即使是在光滑的玻璃上也能粘住。
因为它的脚底具有数百万根很纤细的刚毛，这些刚毛的末端具有更细的分支，因为数量很多，加上距离物体非常的近，所以能产生分子引力，也就可以吸附在墙壁上。
重点在于壁虎的爪子，就像那种利用空气压力的吸盘，在光滑物体表面用力一按，就能吸附在物体上的。
壁虎四肢的指（趾）扁平宽大，下面形成了皮肤襞褶，有无数微细的腺毛，且具有粘附能力，可在墙壁、天花板、光滑的平面上爬行。
壁虎的每只脚底部长着数百万根极细的腺毛，而每根刚毛末端又有约400根至1000根更细的分支。
这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生分子引
力。
因为壁虎的脚上有几十万个细小的毛发（这些毛发的直接只有头发是的十分之一左右），这些细小的毛发能和物理产生一种分子间的吸引力（范德华力）使得壁虎能够吸在墙上。
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5. 影响范德华力大小的因素
（1）组成和结构相似的分子，一般相对分子质 量越大，范德华力越大。克服分子间作用力 使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、 沸点越高。 （2）分子的大小、分子的空间构型和分子的电 荷分布是否均匀等，都会对范德华力产生影 响。
6.范德华力与物质性质的关系：
（1）影响物质的类型：由分子组成的物质 （2）影响由分子组成物质的一些物理性质： 如熔点、沸点、溶解度等。 例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原 因是氧分子与水分子之间的范德华力大
水的电解
交流讨论一 （1）电解水的过程是一个 化学 （填“物理” 或“化学”）过程，而冰与水的转化过程是 一 物理 无 有 个 （填“物理”或“”化学“）过 程。 水分子 （2）前者的实质是 而后者 （填” 减小 吸收 有“或”无“）破坏化学键。 （3）冰转化为水的过程总 （微粒）之间 作用力 距离 （增大或减小），过程中 （吸收 或放出）能量，但没有破坏化学键，说明水 分子之间存在 。
(1) 卤素单质由 卤素分子 （微粒）组成，其卤素分子 范德华力 （微粒）间存在的作用力 （2）卤素单质的熔沸点高低顺序为 F2<Cl2<Br2<I2 （3）卤素单质相对分子质量大小顺序为 F2<Cl2<Br2<I2 （4）通过卤素单质的分析，你对分子熔沸点 高地比较有何方法？
小结：
组成和结构相似的分子（如卤素单质）。 一般相对分子质量越大，范德华力越大。 物质的熔沸点越高
一.分子间作用力
分子间存在一种把分子聚集在一起的 作用力——分子间作用力
常见的两种 分子间作用力
范德华力
氢键
范德华(J.D.van der Waals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首 先研究了分子间作用力，1910年获诺贝尔物理学奖，因确立真 空气体状态方程和分子间范德华力而闻名于世。
范德华力
范德华
(Van Der Waals 1837 － 1923)
荷兰物理学家。提出了范德华 方程。研究了毛细作用，对附着力 进行了计算。推导出物体气、液、 固三相相互转化条件下的临界点计 算公式。 1910 年因研究气态和液 态方程获诺贝尔物理学奖。原子间 和分子间的吸引力被命名为范德华力。
二、范德华力 1.存在： 范德华力普遍存在固体、 液体、和气体分子间
巩固练习
1.比较熔沸点高低，并且说明理由。 ⑴CF4、CCl4、CBr4、CI4，顺序为 理由为 ⑵HCl、HBr、HI，顺序为 理由为 2. N2中含有氮氮叁键，键能很大，为什么 熔沸点很低？
阅读P54 ： 回答问题 1.影响范德华力大小的因素有哪些？ 2.范德华力对什么样的物质的什么性质产 生影响？
练
分子间作用力
.
习
3. 将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的
将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的 共价键 .
4.请预测的熔沸点高低 （1）HF、HCl、HBr、HI （2）H2O、 H2S 、H2Se、 H2Te
事实是否是这样的吗？
HHCl HBr PH3 GeH4 SiH4 CH4
练
习
1.下列 说法中正确的是( D ) A.范德华力存在于所有的分子之间 B.范德华力是影响所有物质物理性质的因素 C.Cl2相对于其他气体来说，是易液化的气体，由此可以 得出结论，范德华力属于一种强作用 D.范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用 2. 下列叙述正确的是( B D ) A. 范德华力也是一种化学键 B. 范德华力是分子间作用力 C. 干冰和晶体二氧化硅熔点高低不同，因为 他们之间的范德华力不同 D. 固态氦气化需要很低的能量，因为氦原子间范德华力很弱
（作用力属短程力：300—500pm范 围内）
2.方向性与饱和性： 范德华力一般没有方向性、饱和 性，只要分子周围空间准许，当 气体分子凝聚时，它总是尽可能 吸引更多的其它分子
分子 范 德 华 力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol)
HCl 21.14 432
HBr 23.11 366
HI 26.00 298
降温加压
降温
气态
分子距离缩短
液态
分子距离缩短
固态
分子有规则排列
分子无规则运动
说明了物质的分子间存在着作用力
分子间存在一种把分子聚集在一起的 作用力——分子间作用力
阅读教材：完成练习
1.分子间作用力存在于 共价分子 之间。 氢键 2.常见的分子间作用力有 范德华力和 。 3.范德华力的实质是 静电作用 ，一般地，范德华 力存在于 分子（固体，液体，气体中） 微粒之间。 4.与共价键不同，范德华力 较弱 ，且一般没 有 饱和性 方向性，只要分子周围空间允许，当 和 气体分子凝聚时，它总是尽可能地 吸引 其 他分子。 3 5范德华力包含 种不同的作用力。
壁虎能在天花板或光滑的玻璃上爬行确掉不下来， 为什么？
早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就 对壁虎高明的爬行能力感到“大惑不解”。多 少年来，人们对壁虎飞檐走壁的秘诀一直众说 纷纭，壁虎脚底的粘着力究竟是怎样产生的呢？ 美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家罗伯 特·福尔等人经过研究发现看上去不起眼的壁 虎，居然是自然界数一数二的“应用物理大 师”。它脚底的力量，竟然来自宇宙中最基本 的物理学原理———分子引力。靠着这种力量， 一只身长2英寸的壁虎，用它不过几平方毫米大 小的脚掌，理论上能够毫不费力地提起重达40 公斤的重物！
3.范德华力与共价键的区别
范德华力比化学键弱得多，只能在 很小的范围内存在，不属于化学键。
几种类型的范德华力
4.范德华力的实质：静电作用
交流讨论二，完成练习
卤素单质的相对分子质量和熔、沸点的数据见表 3-9。请你根据表中的数据与同学交流讨论以下问 题：
表3-9卤素单质的相对分子质量和熔、沸点
单质 F2 Cl2 Br2 I2 相对分子质量 38 71 160 254 熔点/℃ -219.6 -101.0 -7.2 113.5 沸点/℃ -188.1 -34.6 58.8 184.4
H2S
H2Se
SbH3
HI SnH4
一 些 氢 化 物 的 沸 点
本节课小结：
分子间作用力：范德华力 氢键 一.范德华力： 1.存在： 2.方向性和饱和性： 3.与共价键的区别： 4.实质： 5.影响范德华力大小的因素： 6.与物质性质之间的关系：