选修3-3物理《第一章 分子动理论 2. 学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小》精品课教案

选修3-3物理《第一章 分子动理论 2. 学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小》精品课教案

3．通过估测，加深对分子大小数量级的认识。

4．通过单分子油膜法估算测量分子大小，让学生体会到物质是由大量分子组成的。

5．学会模型法、估算法等科学运算方法，体验探究过程。

重点难点

重点：掌握油膜法估测分子大小的方法，记住一般分子直径的数量级，

难点：实验操作过程中，单分子油膜的形成。

设计思想

运用宏观实验的方法，可以测定非常微小的分子的大小，这种实验思想是很深刻的，实验方法也是很巧妙的。本实验的关键点是能在水面形成单分子油膜，为此，应将油酸配制成1：250的酒精溶液，同时所用的浅盘应尽量大一些，盘中所盛水的深度以2cm左右为好。

教学资源 《用油膜法估测油酸分子的大小》多媒体课件，油酸酒精溶液，滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。

教学设计

【课堂引入】

问题1：给你一个量筒和一把刻度尺如何测量西米粒的直径？

（取一定量的西米，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些米粒占据桌面的面积S，从而计算出来米粒的直径d=V/S。）

问题2：分子是很小的，怎样能知道分子的大小呢？

（与测米粒的方法相似，物理上有一种粗略测量分子直径的方法——油膜法。若能测得一层分子的体积，以及这层分子的面积，就能计算得出该分子的直径。当然，这只是一个物理模型，事实上，分子的形状非常复杂，并不真是个小球，而且分子间存在空隙，所以这仅是一种粗略的测定。）

【课堂学习】

学习活动一：理解油膜法估测分子直径的原理

原理 把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径。

油酸的特点

油酸是一种无色无味的液体，它的分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是-COOH，对水有很强的亲合力，另一部分是C17H33-，对水没有亲合力而要冒出水面。油酸和酒精能很好地混合。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水并很快挥发，在水面上形成近似圆形的一层纯油酸薄膜，其中C17H33-部分冒出水面，而-COOH部分留在水中，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜。

问题1：如何才能求出单分子油膜层的厚度？

1．先测出油酸滴的体积V：

2．测出水面上漂浮的油膜的表面积S；

3．单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值：

（方法小结：通过测量较大量来研究较小量。）