1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 高二物理 人教版选择性必修 第三册 思考与讨论： 没有螺旋测微器和游标卡尺如何估算绿豆的直径呢？ L 方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数。 新课引入 新课引入 方法二：测出总体积，数出个数。 V0=4/3π(d/2)3 新课引入 方法三：量出单层铺开的面积，测出总体积。 L1 L2 新课引入 思考与讨论： 分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm 左右的水珠，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！通过什么途径可以知道分子的大小呢？ §2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 高二物理（人教版） 选择性必修 第三册 第一章 分子动理论 1. 知道物体是由大量分子组成的，进一步明确物质观念。 2. 基于经验事实抽象概括出单分子油膜模型，体会测量微观量的思想和方法。 3. 通过油膜法估测油酸分子的大小，经历“实验设计、现象分析、仪器使用”的过程，体会估测法的巧妙。 学科素养与学习目标 油酸分子（C17H33COOH） 羧基-COOH，它对水有很强的亲合力， 烃基C17H33-，对水没有亲合力，要冒出水面。 油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜。 问题1. 如何设计实验估测油酸分子的大小？ 一、实验思路 一、实验思路 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水面上形成油膜，认为其是单分子层，且把分子看成球形，则油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜的面积S，则油酸分子的直径为 问题2. 简要说明估算油酸分子的大小时做了哪些理想化假设？ 一、实验思路 一、实验思路 模型建立和理想化处理 （1）把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层。 （2）把分子看成球形。 （3）油酸分子一个紧挨一个整齐排列。 二、实验步骤 二、实验步骤 1.配制油酸酒精溶液，将1mL的油酸配制成500mL的油酸酒精溶液。 二、实验步骤 问题3、怎样计算稀释之后一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积呢？ 二、实验步骤 1.配制油酸酒精溶液，取1mL的油酸滴入酒精中配制成500mL的油酸酒精溶液。 2.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下一定体积(例如1mL)的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后乘以溶液浓度就为一滴纯油酸的体积。 3.实验时先向浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块油膜。 思考与讨论： 还会做下面这道小学的数学题吗？ 二、实验步骤 4.待油膜的形状稳定后，将带有方格的盖子放在浅盘上，然后将油膜的形状用笔画在盖子上。 二、实验步骤 4.待油膜的形状稳定后，将带有方格的盖子放在浅盘上，然后将油膜的形状用笔画在盖子上。 5.数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。 6.根据一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和油膜的面积S即可算出油膜的厚度，即油酸分子的大小。 三、数据分析 根据实验记录的数据，完成以下表格（油酸酒精溶液浓度为0.2%，大格子面积为1cm2,小格子面积为0.25cm2）。 1mL油酸酒精溶液的滴数 一滴溶液中纯油酸的体积V/m3 轮廓内大格子数 轮廓内小格子数 轮廓面积S/m2 分子的直径/m 四、误差来源 1.配置一定浓度的油酸酒精溶液时产生误差。 2.量取一滴油酸酒精溶液的实际体积产生误差。 3.油酸在水面上实际分布的均匀情况存在误差。 4.采用“不足半个的舍去、多于半个的算一个”的互补法计算油膜的面积存在误差。 五、注意事项 1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差。 2.实验前应注意检查浅盘是否干净，否则难以形成油膜。 3.浅盘中的水应保持平稳，痱子粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上。 4.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。 5.待测油膜扩散后又会收缩，要在油膜的形状稳定后再描轮廓。 你用到了哪些物理思想及物理方法呢？ 1、建立模型 2、间接测量法 3、估算法 4、累积放大法 1、 用油膜法估测油酸分子的大小”实验，有两个非常巧妙的设计，请你借鉴这两个设计思路，完成以下实验: （1）现需要在一个烧杯中倒入0.01g食盐供以后做实验用，但现有的电子秤最小只能称1g的质量，怎么办? 请定量地具体说明操作的步骤。 (1)操作步骤： ①将量筒放在电子秤上，记下示数； ②在量筒中加入食盐，使电子秤的示数增加5g； ③取下量筒，向量筒中加水，直到溶液体积为 500 mL； ④用滴管取1mL食盐水溶液滴入烧杯； ⑤对烧杯加热，将水烧干，即得到 0.01g食盐。 （2）有一小捆粗细均