第一章第二节：用油膜法估测油酸分子的大小 教案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三

教 案 上课时间： 年 月 日 题课 选择性必修三第一章第二节： 用油膜法估测油酸分子的大小 课型 新 课时 1 教 学 目 标 1.知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，并理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式d=V/s。2.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。3.能对测量的数据进行综合分析和计算，得到油酸分子直径的数量级。4.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计算方法。 学习重点 油膜法测量分子直径 学习难点 操作、数据进行综合分析和计算 教 学 过 程 教学环节（含备注） 教 学 内 容 引入新课 进行新课 练习与讲 课后作业 一.引入新课 分子动理论的基本内容是什么？如何测量分子的大小？ 二.进行新课 1．实验思路 (1)理想化：认为在水面上形成的油膜是由单层油酸分子紧密排布组成的。 (2)模型化：把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图所示。 (3) 估算方法：可以粗略地认为，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，即油酸分子的直径d＝V/S。 2．实验器材 油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、爽身粉或细石膏粉。 3．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 ①配制一定浓度的油酸酒精溶液。 ②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 eq \o(□,\s\up3(07))总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数。 ③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。 (2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S ①在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块油膜。油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出它的轮廓。 ③待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。 ④根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S。 4．数据分析 用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝ eq \f(V,S)。除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m。 5．误差分析 (1)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。 (2)利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的读数方法而产生误差。 (3)油滴的体积过大，同时水面面积过小，不能形成单分子油膜。 (4)描绘油膜形状的画线误差。 (5)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。 (6)不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。 三.课堂讨论与练习：1.教材第9页练习2（讨论，可能有多种答案，合理即可） 2. 教材第9页练习3（先练习后交流） 四.课堂总结：（见板书设计） 五、学习效果检测（见学案“闯关检测题”） 板书设计 用油膜法估测油酸分子的大小 1．实验思路 单层油酸分子组成的油膜的厚度即为油酸分子的直径：d＝V/S。 2．实验器材 油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、爽身粉或细石膏粉。 3．测量分子直径 油酸酒精溶液的体积浓度为n， N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液的油膜占有小正方形个数为m。油酸分子直径的大小d＝　 eq \f(nV,Nma2) 课后反思 $