1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 教学设计（表格式）

《实验：用油膜法测估测油酸分子的大小》教学设计 教学内容分析 分子动理论是从微观角度认识物体热现象的基本理论。宏观物体是由大量不停息的运动着的、彼此间或强或弱相互作用着的分子组成，分子有多大是教学中要说明的首要问题。用油膜法估测分子大小，是最早测量分子大小的一种方法。该实验利用的用宏观量来测量微观量的实验方法是科学研究的重要方法之一，该实验又是高中物理学生实验中唯一体现该方法的实验。学生在认识微观世界的过程中，对分子直径的数量级有了清晰的感性认识，进一步认识了物理模型在物理研究中的重要价值，启迪学生处理微观问题的思路，为正确解决关于微观世界的实际问题做了铺垫。 学情分析 本实验设计思想简单，操作、测量都需要细心和耐心。实验的误差较大，但只要求结论的数量级正确。学生能够在教师的指导下完成实验操作，正确计算，在结果范围内得出结论。 三、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。 教学重、难点 教学重点： 油膜法测量分子直径 教学难点： 操作、数据进行综合分析和计算 五、教学过程 环节 情境与问题 教与学活动 设计意图 学生发展 问题引入 分子很小 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！ 通过什么途径可以知道分子的大小呢？ 利用数据的比较启发学生思考。 学生有可以具体比对的东西，了解分子的小，从而引发探究需求。 新课教学 新课教学 一、曹冲如何称象？ 教师提出问题，学生思考回答。 体会化整为零思想。 激发兴趣，引起思考 二、如何测出绿豆直径？ 教师提出问题，学生思考回答。 绿豆模型是放大的油酸分子模型。 体会化零为整的思想。引入到微观量可以由宏观量测量 学生可以在实际例子中体会微小量的测量设计思路。发展逆向思维。 三、实验思路 教师提出问题，学生思考回答。 1．实验思路 (1) 认识油酸分子结构。C17H33 -COOH ，其中-COOH部分具有亲水性，另一部分C17 H33具有憎水性。我们把一滴油酸滴入水中，油酸分子的—COOH部分留在水中， C17H33部分冒出水面，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜层。 (2) 理想模型化：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。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。 认识油膜，了解设计思路，引发对体积面积如何测量的思考。 认识了油酸分子。对比绿豆直径的测量，了解实验思路。 四、物理量的测量 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 ... ...