第一章 2 第一节 第2课时 实验：利用油膜法估测油酸分子的大小-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（粤教版）

第2课时　实验：利用油膜法估测油酸分子的大小 　　　 第一章　第一节　物质是由大量分子组成的 科学思维 学会构建分子组成物质的物理模型；掌握利用油膜法估测油酸分子的大小实验，体会借宏观量研究微观量的方法。 实验探究 熟悉用油膜法估测分子大小的原理和步骤，并会计算分子直径。 科学态度 与责任 体会小组分工合作的重要作用；感受用常规实验认识微观世界的巧妙之处。 核心素养目标 实验探究 应用拓展 细研过程 梳理要点 课时精练 内 容 索 引 细研过程 梳理要点 索引 一、实验目的 1．估测油酸分子的大小。 2．学会借宏观量来研究微观量的方法。 二、实验原理 　　当把一滴用酒精稀释过的油酸溶液滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水中并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的单分子薄膜层，如图所示。如果把分子看成球形，单分子层油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径。 　　实验中如果估算出一定体积V的油酸在水面上形成的单分子层油膜的面积为S，即可算出油酸分子直径的大小，即d＝ 。 三、实验器材 　　一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、纱网(或粉扑)、痱子粉、量筒、滴管、带有网格线的透明塑料盖板、彩笔。 四、实验步骤 1．测算1滴溶液中纯油酸的体积V。用滴管将体积分数为0.2%的油酸酒精溶液滴入量筒，根据溶液体积分数、滴数和体积的关系，可以测算出1滴溶液中油酸体积的平均值。 2．在水平放置的浅盘(约30 cm×40 cm)中倒入约2 cm深的水，用纱网(或粉扑)将适量痱子粉均匀地轻轻撒在水面上，用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，油酸立即在水面散开，形成一块油膜，通过痱子粉可以清楚地看出油膜的轮廓。 3．待油膜形状稳定后，在浅盘上盖上带有网格线的透明塑料盖板，用彩笔描出油膜的轮廓，估算出油膜的面积S。(求面积时以网格线上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一格) 4．洗净浅盘，擦去塑料盖板上的油膜轮廓线，重复实验2～3次，将实验数据填入自己设计的表格中。 六、误差分析 1．油酸酒精溶液的实际体积分数与理论值间存在偏差。 2．油酸分子未能形成单分子层油膜。 3．1滴油酸酒精溶液的体积测量产生误差。 4．计算油膜的面积有误差(每个方格面积越小，误差越小)。 七、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，产生误差。油酸酒精溶液的浓度以小于 为佳。 2．实验之前应练习好滴油酸酒精溶液的方法，滴管口离水面的高度应在1 cm之内，不能离水面太高，否则油膜难以形成。 3．待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩。 4．当重做实验时，水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦拭，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 5．本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。 索引 实验探究 应用拓展 索引 “利用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的轮廓描绘在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水； D．用公式d＝ 求出薄膜的厚度，即油酸分子的直径； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 一 教材原型实验 例1 上述步骤中有步骤遗漏(用F表示)或步骤不完整之处，请指出。 ①___________________________________________________________。 ②_____________________________________________________________ _____________________________________________________________。 上述实验步骤的合理顺序是______________________。 在将溶液滴入水面之前，应在水面上均匀撒上一层痱子粉，这样可以清楚地看出油膜的轮廓。在实验过程中，还必须量出一滴油酸酒精溶液的体积。 C步骤中，缺少在水面上均匀地撒上痱子粉 遗漏的步骤：F.用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 CFBAED(或FCBAED) (2022·江苏宿迁市高二期中)在做“利用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.2