《2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》优质课教学设计（统编人教版）下载

《2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》课堂教学教案教学设计（统编人教版）下载

通过实验探究过程，体会科学探究的一般方法，初步学会用统计的方法求物 理量。

三、情感态度与价值观

1．在实验探究的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦；

2．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，注意学生科学世界观的形成。

【实验重点、难点】

1．重点：学会用油膜法估测其大小

2．难点：用正确的方法进行实验

【实验用具】

①1∶200油酸—酒精溶液 ②铁架台 ③20ml注射器 ④注射用皮管 ⑤10ml量筒 ⑥塑料水槽（30×30cm）⑦ 30×30cm 玻璃 ⑧坐标纸⑨彩笔⑩ 痱子粉

【 实验分析和实验建议】

用油膜法估测分子的大小这一学生实验，是要让学生学习一种方法，即用宏观手段来研究微观问题，该实验具有很强的探索性，因此指导学生做好这个实验是十分有意义的.要做好这个实验，需注意以下三个主要问题.

一、浓度配制

教材中要求老师事先配制好一定浓度的酒精油酸溶液，并无明确指明要配多大的浓度、而这一浓度大小的选择正是这个实验成功的关键.通过多次试验，我们认为浓度选取1‰较合适.配制浓度为l‰的油酸溶液可经两次配制.第一次配制，在100ml量筒中准确地放人96ml无水乙醇，再用5ml量简量入4ml油酸，充分搅拌后，得到4％浓度的油酸溶液.第二次配制，取9 7.5ml的无水乙醇放入另一个100ml量筒中，用5ml量筒准确量入第一次配好的浓度为4％的油酸溶液2.5ml，充分搅拌，便得到l‰的油酸溶液.

通过两次配制，既可减小取液时的相对误差，又可用尽量少的 液体配出.较准确浓度的溶液.在配制过程中应注意，(1)小量简量取的溶质要全部放入溶液；(2)充分搅拌；(3)油酸溶液配制后不要长时间放置，以免酒精挥发改变浓度.

二、粉的厚度

实验中痱子粉 的作用是界定油膜大小的边界，痱子粉过厚，油膜不易扩散，使水面的痱子粉开裂，痱子粉太少，油膜边界不清.教材中要求学生将痱子粉均匀地撒在水面上，如何“撒”.这是关键，为了让学生 撒好痱子粉，可先将痱子粉装入小布袋中，然后拿一细木棒在水面上方轻敲布袋，即可得到均匀的、很薄的一层痱子粉.具体撒多薄的痱子粉，教 师要事先试验.心中有数，并指导学生操作.

三、点的滴法

实验时，把配好的浓度为1‰的油酸溶液约(3ml一5ml)分到5ml量筒中，发给各小组，让学生用液管抽取溶液，一滴一滴地滴入小量筒，训练准确、均匀地滴点.在练习之前，教师应示范滴管的拿取姿势，用左手食指、中指挟住滴管的中部.右手拇指和食指摄住滴管的胶头，两手掌靠拢.形成一个稳定的姿势，再把两肘支在桌上，这样可保证滴出每滴溶液时所用的力始终不变，数出的滴数误差就会减小.学生按上述方法操作，记下小量筒内增加一定体积(例如lml)时的滴数.接下来 把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央，这滴油酸溶液立刻伸展为一个80cm2，140cm2左右的以痱子粉为边界的近圆形油膜，边缘是锯齿形，当油膜中的无水乙醇挥发、溶解后.油膜便自动收缩为60cm2－120cm2的近圆形油膜.浅盘上盖好玻璃，用彩笔描出油膜边界 ，用坐标纸量出油膜面积.

注意了以上三个问题后，这个实验就不难成功了，实验过程中，另外注意浅盘选深度为5cm左右的圆盘，口径选40cm以上，底色用棕、黑等深色，痱子粉应保证干燥，浅盘中的水应 提前放置(静置)10小时以上，滴管往浅盘水面上滴油酸溶液时，滴管口距下面的高度应在1cm之内，当重做实验时，应用大量清水把钱盘及量筒、滴管洗净，有条件的学校如用热水清洗或酒清擦试后再冲洗效果更佳.总之，只要教师精心准备，对学生认真指导，则可观察到应有的实验现象， 一定会得到与油酸分子公认值1.12×10-9很接近的测量估算值

【实验原理】

油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成，一部分是 C17H33是不饱和烃具有憎水性。另一部分是COOH 对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸溶液会在水面上很快散开，其中酒精先溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。

其中 C17H33部分冒出水面，另一部分COOH则浸在水中，油酸分子直立在水面上。形成一个单分子层油膜。如果那滴油酸体积可以算出。再测得单分子油膜的面积S。即可估算出油酸分子的直径（大小）d=V /S。

【实验过程】

1、用注射器吸取10ml 1：200的油酸酒精溶液，用铁夹夹住后固定在铁架台上。用注射皮管作滴管，向小量筒内数数滴入5ml溶液，按一滴/秒的速度滴下。5ml约420滴左右。每滴含油酸体积

5ml/420 ×1/200≈0.00006ml