實(shí)驗(yàn)探究油膜法測分子直徑

1、實(shí)驗(yàn)探究油膜法測分子直徑信豐二中劉金花教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)技能理解用單分子油膜法估測分子直徑的原理； 會(huì)通過單分子油膜法測出油酸分子的直徑2、過程與方法在實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)建立模型的物理思想方法，學(xué)習(xí)用宏觀的測量手段 來探究微觀領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀養(yǎng)成觀察仔細(xì)，操作嚴(yán)謹(jǐn)，善于合作，樂于交流的學(xué)習(xí)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)單云鼻油膜法估測分子直徑原理，實(shí)驗(yàn)方法教學(xué)難點(diǎn)理矗帀單分子油膜法估測分子直徑的原理，掌握實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟教學(xué)方法引導(dǎo)探究法教學(xué)過程一、引入課題教師活動(dòng)：向展示一瓶液體教師提問：同學(xué)們知道這是什么嗎？學(xué)生：不知道。教師活動(dòng)：噴灑出一些液體。教師提問：現(xiàn)在同學(xué)們知道是什么嗎？

2、學(xué)生：是香水。教師提問：你們?cè)趺粗朗窍闼?？學(xué)生：聞到了香味。教師：這是因?yàn)榘l(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象，說明香水分子在這空間做永不停息的無規(guī) 則運(yùn)動(dòng)。但同學(xué)們有沒有看到分了在運(yùn)動(dòng)呢？學(xué)生：沒冇。教師提問：為什么看不到呢？學(xué)生：因?yàn)榉肿犹〗處熖釂枺杭热环肿有〉轿覀儫o法用肉眼看到的程度，那么如何探究分子的 大小呢？淫生：通過顯微鏡所顯示的圖片直接測，再按比例縮小。 教師：還有別的方法嗎？本節(jié)課我們就一起來探究一下。二、新課教學(xué)（一）分子模型的建立展示在掃描隧道顯微鏡下看到的硅片表面原子圖片。從上面圖中我們可以看到 物體內(nèi)部的分了結(jié)構(gòu)（分了形狀類似于球體，并且分了間還存在著間隙），為了更 好的研究分子的大小

3、，物理學(xué)上把分子看成是一個(gè)個(gè)緊挨著的球體。（二）思維啟迪教師：我們這里有一些和分子模型類似的綠豆，請(qǐng)問冇什么方法可以測出綠 豆的直徑呢？學(xué)生：用游標(biāo)卡尺或者螺旋測微器測量。教師：我們這里沒有游標(biāo)卡尺和螺旋測微器，只有量筒、坐標(biāo)紙，請(qǐng)同學(xué)用 量筒和坐標(biāo)紙估測一下綠豆的直徑。（1）討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（學(xué)生活動(dòng)）方法一：用量筒量出綠豆的總體積（v總），接著數(shù)出綠豆的顆數(shù)（n）,用 v總除以n得到每顆綠豆的體積，再把每顆綠豆看成一個(gè)球體，根據(jù)公式,算出綠豆的直徑。方法二：先用量筒測出綠豆的總體積（v總），再把這些綠豆平攤在坐標(biāo)紙上, 不要重疊，測出所占而積（s）,則綠豆的直徑d=v"s教師：請(qǐng)

4、問同學(xué)們覺得哪種方法更有優(yōu)越性呢？學(xué)生：第二種。因?yàn)榉椒ㄒ诲獢?shù)出綠豆的總顆數(shù)，如果所測物比綠豆小得 多這將很難數(shù)出它的總數(shù)。教師：那就請(qǐng)同學(xué)捫用方法二估測一卜綠豆的直徑。（2）實(shí)驗(yàn)操作（學(xué)生活動(dòng)）（3）發(fā)現(xiàn)問題，解決問題（師生互動(dòng)）教師：我了解了一下同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作情況，發(fā)現(xiàn)有的組把綠豆攤成了有規(guī) 則的圖形測出了數(shù)據(jù)，冇的組把綠豆攤成了無規(guī)則的圖形，無法測出所占面積s。 當(dāng)綠豆被攤成了無規(guī)則圖形，所占面積該如何測量呢？（師生共同討論，解決問 題）（三）思想遷移教師：上面我們通過測量較大量來研究較小量的方法粗測出綠豆的直徑。那 么我們是否也可以利用這種思想粗測出分子的直徑呢？答案是肯定的。（四

5、）用油膜法測分子直徑1、探討實(shí)驗(yàn)原理教師：物理學(xué)屮巧秒的運(yùn)用了油酸這種物質(zhì)。教師介紹油酸的特性：油酸分子（c17h33cooh） nj看作曲兩部分組成，一 部分是cooh,它對(duì)水有很強(qiáng)的親合力；另一部分是g7h33,對(duì)水沒有親合力。 一滴油酸滴在水而上，它會(huì)在水而上形成一層薄膜，親水部分向下，直立在水而 上，只要能充分散開，就可視為單分子層。根據(jù)油膜分的這一特性，如果滴一滴油酸酒精溶液在水面上，我們可以 估測出油酸分子的直徑嗎？學(xué)生：能，因?yàn)橛退峋凭芤旱蔚剿嫔虾缶凭珪?huì)立刻揮發(fā)，剩下的油 酸在水而上形成單分子油膜層。把分子看成是球形的，忽略分子間空隙，油膜的 厚度即可認(rèn)為是分子的直徑。教師：

6、怎樣可以求出油膜的厚度呢？學(xué)生：如杲測出一滴油酸酒糟溶液中所含的純油酸的體積v,以及在水 而上形成的單分子膜的而積s,就可d=v/s算出分子的直徑。2、設(shè)計(jì)方案（學(xué)生活動(dòng)，分組進(jìn)行）提供的實(shí)驗(yàn)器材:1 ： 500油酸一酒精溶液 20ml注射器 注射用 皮管 10ml量筒塑料水槽玻璃坐標(biāo)紙 彩筆 排子粉3、歸納步驟：數(shù)出1ml油酸溶液所含的滴數(shù)n,算出1滴油酸溶液所含 的純油酸的體積v。%1 在水面上均勻的撒一薄層癩子粉。%1 滴一滴油酸溶液在水面上形成單分了層。%1 在玻璃板上価出油膜形成狀，用方格紙通過數(shù)格子的方法估算出油膜的而 積s；%1 根據(jù)d=v/s算出油酸分子的直徑。教師：用多媒體展示實(shí)驗(yàn)過程，并講解實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的注意事項(xiàng)。4、（學(xué)生活動(dòng)）動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到下表屮項(xiàng)目溶液濃 度1ml溶液滴數(shù)1滴溶液 體積（ml）1滴溶液 中純油酸 體積（ml）油膜的 面積 （cm2）油酸膜厚 度（cm）數(shù)據(jù)記 錄或計(jì) 算5、得岀結(jié)論:油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)為10"cni由于我們建立了理想模型，采用了近似的估測方法，誤差是肯定會(huì)存在 的。而我們對(duì)微觀領(lǐng)域的測量，只要不影響到數(shù)量級(jí)，就是可行的方法。 但在實(shí)驗(yàn)中我們還耍木著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.（五）、教學(xué)小結(jié)1建立分子模型球體2 一種思