資源簡介

(共21張PPT)
1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小
1.知道用油膜法測定分子大小的思路.
2.通過實驗估測分子的大小，體會建立模型和估測方法在研究物理
問題中的應用.
3.了解一般分子大小的數量級.
學科素養目標：
1、這里所說的分子與化學中所說的分子有何不同
2、怎樣才能觀察到分子的排布
3、怎樣才能知道分子的大小呢
4、如何求解分子直徑呢？
閱讀課文,回答以下問題:
新知導入
新知導入
分子十分微小。以水為例，一個直徑為10~3 mm左右的水珠，它的大小與細菌差不多，用肉眼無法觀察，就是在這樣小的水珠里，分子的個數竟比地球上人口的總數還多上好幾倍!
那么，通過什么途徑可以知道分子的大小呢
d=V/S
一、實驗思路
為了估測油酸分子的大小，我們把1滴油酸滴在水面上，水面上會形成一層油膜。
盡管油酸分子有著復雜的結構和形狀，分子間也存在著間隙，但在估測其大小時，可以把它簡化為球形處理，并認為它們緊密排布。測出油膜的厚度d，它就相當于分子的直徑。
為了使油酸充分展開，獲得一塊單分子油膜，我們需要將油酸在酒精中稀釋后再滴入水中。這樣的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精將溶于水并很快揮發，從而獲得純油酸形成的油膜。
實驗思路
實驗中，為了使油酸充分展開（油酸的量要少一點），獲得一塊單分子油膜，我們需要將油酸在酒精中稀釋后再滴入水中（ 可以向 1 mL 油酸中加酒精，直至總量達到 500 mL）。這樣的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精將溶于水并很快揮發，從而獲得純油酸形成的油膜
建立模型、進行合理的估算在物理學的學習和研究中是很有用的
這里可以粗略地認為，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V與它在水面上攤開的面積S之比。即
二、物理量的測量
1、測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V
⑴配制油酸溶液：
⑵測量一滴油酸溶液的體積：
⑶求出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V
用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，記下液滴的總滴數n和它們的總體積V3，則一滴油酸酒精溶液的體積為 。
用注射器吸取體積為V1的油酸，注入一定體積的量筒中，加入無水酒精至體積V2刻度線，充分攪勻后得到體積比為 的油酸酒精溶液。
二、物理量的測量
2、測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S
⑷待油膜形狀穩定后，將事先準備好的帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下薄膜的形狀。
⑴在淺盤里盛上水，將爽身粉均勻地撒在水面上。
⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。
⑶油酸立即在水面散開，形成一塊油膜，油膜上沒有爽身粉，可以清楚地看出它的輪廓。
二、物理量的測量
2、測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S
正方形的個數N乘單個正方形的面積s0就得到油膜的面積S= s0 N 。
不足半個的舍去
根據畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算輪廓范圍內正方形的個數。
多于半個的算一個
三、數據分析

新知探究
四、誤差分析
1．油酸酒精溶液配制后長時間放置，由于酒精的揮發會導致溶液的濃度改變，從而給實驗帶來較大的誤差。
2.利用量筒測量油酸酒精溶液的體積時，沒有使用正確的觀察方法而產生誤差。
3，油滴的體積過大，同時水同同積過小， 不能形成單分子油膜。
6．不考慮油酸分子的空隙，計算分子直徑時的誤差。
4.描繪油膜形狀的畫線誤差。
5.利用小正方形數計算輪廓的面積時，輪廓的不規則性容易帶來計算誤差。
拓展提高
固體、液體
小球模型：在計算固體和液體分子大小時，可把分子看成是一小球，小球緊密排列在一起（忽略小球間的空隙）則：
拓展提高
氣體
d
d
d
立方體模型：在計算氣體分子大小時，把每個分子和其占有的空間當作一個小立方體，氣體分子位于每個立方體的中心，這個小立方體的邊長等于分子間的平均距離.
（d為立方體的邊長）
拓展提高
2：已知水的摩爾體積是1.8×10-5 m3/mol，每個水分子的直徑是4×10-10m ，設想水分子是一個挨一個排列的，求1 mol水中所含的水分子數。
一個分子的體積：
1 mol水中所含的水分子數：
=6.0×1023 mol-1
N=
拓展提高
3：在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示，坐標紙中正方形小方格的邊長為20 mm，則：
(1)油膜的面積是多少？
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？
(3)根據上述數據，估測出油酸分子的直徑是多少？
拓展提高
基礎對點練
課時對點練
1.(多選)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的科學依據是
A.將油酸形成的膜看成單分子油膜
B.不考慮各油酸分子間的間隙
C.將油酸分子看成球形
D.油酸分子直徑的數量級為10－15 m
√
√
√
2、在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，能將油膜的厚度近似認為等于油酸分子的直徑，下列措施可行的是( )
A.把爽身粉均勻地撒在水面上，測出其面積
B.取油酸一滴，滴在撒有均勻爽身粉的水面上形成面積盡可能大的油膜
C.取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均勻爽身粉的水面上形成面積盡可能大的油膜
D.把油酸酒精溶液滴在撒有均勻爽身粉的水面上后，要立即描繪油酸在水面上的輪廓
答案：C
解析：該實驗中在滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均勻地撒上薄薄的一層爽身粉，其作用是形成清晰的油膜輪廓；實驗中，取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均勻爽身粉的水面上形成面積盡可能大的油膜，待油膜形狀穩定后，再描繪油酸在水面上的輪廓，所以正確選項為C。
課堂小結
1．了解油酸分子的結構，正確測出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積，計算油酸分子的直徑
2．實驗思想：化零為整，由宏觀量間接測量微觀量．

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