1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小 教案-（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册.docx

1、1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小教材分析本课作为实验课。通过宏观的方法也是可以测量微观量的，主要内容有实验思路、物理量的测量、数据分析和误差分析。我么需要运用理想化模型，把分析看成单分子层，且是均匀球体。通过测度算少的方法测得 1滴油酸的体积，通过数格子的方法测得1滴油酸的面积，这样就可以大致估测分子的直径了。教学目标与核心素养物理观念知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型 。科学思维理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式。科学探究：能操作并测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和在水面上形成的油膜的面积。科学态度与责任通过油膜法测量分子直径的实验过程，体会用宏观量测量微观量的模型

2、计算方法，并推广到生活中有关的物理问题。 教学重难点教学重点：油膜法测分子直径。教学难点：操作、进行数据分析和误差分析。教学准备多媒体课件、酒精、注射器、方格纸、玻璃板、浅水盘、痱子粉、油酸等。教学过程一、新课引入通过分子、苹果和地球的直径的对比。根据上节课的知识可知分子十分微小，用肉眼无法观察。问题：分子的直径这么小，我们是怎么测出来的呢？二、新课教学（一）实验思路理想化处理：把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形计算原理：将一体积为v的油滴滴在水平面上，当他伸展成单分子油膜，如果把这一摊油膜当成一个很矮的柱体，那体积是v面积是s 再把柱体的高设为d

3、，利用体积公式就得到v=sd，因为这个d也是油膜分子的直径，所以咱要求的分子直径计算公式就能用来表示。（二）物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V稀释油酸为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。配制一定浓度的油酸酒精溶液用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数。用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算其所含纯油酸的体积V。例如：把1mL的油酸用酒精稀释成200ml溶

4、液那稀释后1mL溶液中油酸的含量：再假设1mL溶液可以分成50滴，那每一滴的体积就是=0.02mL而其中的1滴纯油酸含量就是=0.0001mL。2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S撒爽身粉滴1滴油酸酒精溶液放上玻璃板，等液面稳定画出轮廓放坐标纸，数格子假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：s=na2（三）数据分析用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径分子的大小：除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。（四）误差分析油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差.利用量筒测量油酸酒精

5、溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差油滴的体积过大，同时水同同积过小， 不能形成单分子油膜。描绘油膜形状的画线误差.利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差， 不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差.课堂练习例1：用油膜法估测分子的大小实验的科学依据是（ ）A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油酸分子看成球形解析：选ABD。例2：在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是（ ）A. 等效替代法 B. 控制变量法C. 理想模型法 D. 累积法解析：选

6、C。例3：某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（ ）A. 油酸未完全散开程B. 油酸中含有大量的酒精C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D. 求每液体积时，1mL的溶液的滴效多记了10液解析：选ABC。例4：在做“用油膜法:估测分子的大小”实验时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得58滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入的浅盘里，等油膜稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。(1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(2)油酸膜的面积是多少?(3)按以上数据，估算油酸分子的大

7、小。解：（1）1mL油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为：1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为：（2）小方格的面积：S1=10-210-2m2=10-4m2小方格的个数n=114油酸膜的面积为：S=nS1=11410-4m2=1.1410-2m2（3） 油酸分子的直径：带入数据得：板书设计1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小一、实验思路把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形计算原理二、物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S三、数据分析 一般分子直径的数量级是10-10m。教学反思本课的实验中，学生在做实验时对实验误差的把握不够，比如撒痱子粉的时候，撒得比较多，油酸推不开液面，造成实验效果不佳等。还有就是重复做实验的时候，没有把上个实验的浅盘洗干净，还残留有油酸等。7