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教案实验:用油膜法估测分子的大小


用油膜法估测分子的大小实验设计
数理学院 10 物本班 100514027 黄胤鹏

一、教学目标:
1、知识与技能:知道实验原理,掌握科学探究的基本方法,会处理实验数据以及 对实验误差的分析; 2、过程与方法:学生通过小组讨论,掌握一种新的微观测量分子大小的方法; 3、情感态度价值观:学生通过小组讨论得出方案的形式,提高探索微观世界的乐

趣,同时也增强了合作交流能力。

二、教学重点:用油膜法估测分子的直径; 三、教学难点:油膜的形成; 四、课前准备:PPT、实验器材; 五、课程的整体思路:
1、 实验目的:用油膜法测分子直径; 2、 实验原理:d=V/S 3、 实验器材: (学生根据现有实验器材设计实验方案) 4、 实验步骤: (由学生课前完成,做实验时选出最佳实验方案) 5、 实验记录表格:(教师给出表格,或者由学生设计) 6、 注意事项:为学生课下分析误差提供线索

六、教学过程:
(一)新课引入: 提问:有一瓶体积为 V 米粒,那么其中的一个米粒的大小用什么方法估测 呢?(学生会猜想很多方法)对学生的回答进行总结和表扬。我们在初中就已经学 过,物体是由大量分子组成的,我们知道分子的直径能够小到 10-10m,那又如何估 测分子的直径呢?

(二)新课讲解:

1、实验目的:
1、学会用油膜法估测分子的直径;
1

2、实验原理:
如果油酸分子的直径为 d,油滴的体积为 V,油膜的面积为 S,则 d=V/S。测出一 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V, 测出油膜的面积为 S, 估测分子直径的数量级。

3、实验器材:
①滴管②事先配制好的油酸酒精溶液③量筒④浅盘⑤痱子粉⑥比浅盘略大的 玻璃板⑦坐标纸⑧水彩笔;

(介绍各个器材的作用)
(学生分组讨论的结果:课前预习完成)

4、实验步骤:(选出最佳实验分案)
(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液(约 1:500ml); (2)用滴管取上述油酸酒精溶液并将其一滴一滴的滴入量筒中,记下量筒内增加 1ml 所需要的滴数,再根据油酸酒精溶液浓度算出一滴油酸酒精溶液中纯油 酸的体积 V; (3)往边长约为 30—40cm 的浅盘里倒入约 2cm 深的水,待水稳定后,将适量痱 子粉均匀地洒在水面上; (4)用滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在铺好痱子粉的水面上一滴,形 成如图 1—1 所示的形状,待油酸薄膜的性状稳定后,将准备好的玻璃板放在 浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上; (5)将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上,数出轮廓范围内正方形方格 的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个,计算油膜的面积 S; (6)根据纯油酸的体积 V 和油酸的面积 S 可计算出油酸薄膜的厚度 l ? 酸分子的直径; (7)重复上述实验。

V ,即油 S

5、实验纪录:
2

实验次数

油酸浓度

量筒内增 加 1ml 溶 液时的滴 数m

一滴纯油 酸的体积 V/ml

轮廓内的 小格子数 n

轮廓的面 积 S/cm2

分子直径 /10-7cm

平 均 值 /10-7cm

1

2

6、实验注意事项:
1、油酸溶液配制的时间不能太长,否侧浓度会改变,实验误差太大; 2、滴管头部不要贴在量筒壁;挤压胶帽时受力均匀; 3、痱子粉层不宜过厚; 4、滴管头在离痱子粉面 1cm 左右,不宜过高,否则油酸由于重力要下溅; 5、油酸面稳定后在画其轮廓; 6、计算时注意单位统一; 7、用后的油酸酒精溶液可以回收利用。 8、重做实验时,把水从盘的一侧边缘倒出,并用少量酒精清洗,然后用脱脂棉擦 去,最后用水冲洗,以保持盘的清洁。

七、课堂总结:
下课时,总结一下学生做实验的整体境况;

八、课后作业:
请学生写一份关于本次实验的实验报告,所包含的内容有实验目的、实验 原理、实验器材、实验步骤、实验数据的记录与处理、实验结果的误差分析、 实验感想。

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