1 .2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，从分子微小的实例切入，通过实验将宏观测量（体积、面积）与微观分子直径估算相联系，搭建从宏观到微观的学习支架，帮助学生理解分子动理论的核心内容。 其亮点在于以模型建构（单分子油膜、球形分子模型）和科学探究为核心，结合预习题、实验视频及误差分析，培养学生科学思维与探究能力。通过“配制溶液-测量体积-描绘油膜-计算直径”步骤，学生能体验科学方法，教师可借助系统资料提升教学效率，落实核心素养培养。

第一章 分子动理论 2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1．在用“油膜法”估测分子大小的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是(　　) A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积 B．将一滴油酸滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 C．将一滴油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜D．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓 C 预习 ABD 3. 某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由于（ ） A.油酸未完全散开 B.油酸酒精溶液中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴 D 2. (多选)"用油膜法估测分子的大小"实验的科学依据是（ ） A.将油酸形成的膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 5×10-10 m 酒精挥发使得溶液中油酸浓度变大 4. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，1 mL的油酸中加入酒精，直到总量达到1000 mL，配制成油酸酒精溶液，1 mL溶液通过滴管实验测得为80滴，取1滴溶液滴在撒有爽身粉的浅水槽中，待油酸界面稳定后测得油膜面积为260 cm2。 (1)试估算油酸分子的直径为　 　。(结果保留一位有效数字) (2)把油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸测量结果，原因是　 。 新课导入 分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm 左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！ 那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢？下面我们通过一个实验来估测分子的大小。 引入实验 实验目的 1.知道用油膜法测定分子大小的思路。通过估测油酸分子的大小，加深对分子大小数量级的认识 2.学会模型法，估算法等科学方法的应用 3.体验科学探究过程，体验实验方法的巧妙运用，把宏观和微观两个领域联系起来，用宏观的方法测定非常微小的分子的大小 4.了解一般分子大小的数量级 用油膜法估测油酸分子的大小 理想建模 在用油膜法测定分子的直径时，实际上: ②把分子看成球形. ①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层. ③油分子一个紧挨一个整齐排列; 因此，要估测油酸分子的直径，就要解决两个问题:一是获得很小的一小滴油酸并测出其体积；二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积。 模型处理 油酸分子 把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层 水 油酸分子 d 油分子一个个紧挨着整齐排列，认为油膜的厚度就是分子的直径。 ①模型化 ②理想化 把分子看成球形 ③估算 实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。 实验视频 二、物理量的测量 实验器材 二、物理量的测量 配制体积分数为0.2%的溶液： 可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到500mL。 1滴溶液中纯油酸的体积V= (1)测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V (2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S ⑷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。 ⑴在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上。 ⑶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。 二、物理量的测量 ⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。 二、物理量的测量 油膜的面积S=正方形的个数N×单个正方形的面积S0 不足半个的舍去 多于半个算一个 (2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 二、物理量的测量 实验演示视频 三、注意事项 1. 痱子粉铺洒均匀，薄厚适中 2. 注射器针头应在水面上且距离在1cm之内 4. 本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。 5. 用少量酒精清洗，再用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，使盘清洁。 3. 等油膜状态稳定再描绘其形状 四、实验步骤 1. 配制油酸酒精溶液 2. 测量一滴液体体积 3. 水盘装水，撒痱子粉 4. 滴一滴溶液形成单层油膜 5. 待油膜稳定后，描绘油膜形状 6. 数格子，计算油膜面积 7. 求分子直径 哈 哈 哈 哈 哈 哈 哈 精确测量结果：油酸分子直径的数量级为10-10m 五、误差分析 1. 痱子粉铺洒太厚，油膜未能充分扩展开 2. 未等油膜状态稳定就开始画线 3. 小正方形格数没数对导致得到的油膜面积不准确。 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。 2. 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。 小试牛刀 1．如图所示，“用油膜法估测分子的大小”的实验。在实验中，将油酸酒精溶液滴入水中后，接着操作的是（　　） A．立刻用刻度尺去量油膜的面积 B．让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积 C．立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积 D．让油膜尽可能地散开，等到形状稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上， 用坐标纸去计算油膜的面积 D 小试牛刀 2、溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　） A．7×10-8m B．1×10-8m C．7×10-10m D．1×10-10m 1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 油膜的面积为 油酸分子直径为 C 小试牛刀 3．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（　　） A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2=V1/100 B．用浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 B 小试牛刀 4.（多选）"用油膜法估测分子的大小"实验的科学依据是（ ） A.将油酸形成的膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 ABD 8.在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是（ ） A.等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 累积法 C 课堂小结 用油膜法估测 油酸分子的大小 实验目的 实验思路 理想建模 实验步骤 稀释 滴加 描廓 计算 数据分析 注意事项 误差分析 d 寄语 手脑并用 积极探索 学思并行 提升才能 $