1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小.docVIP

“教学评”一体化教学设计

课时设计

课题

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小

课型

新授课eq\o\ac(□,√)复习课□试卷讲评课□其他课□

授课班级

高二年级（）班

授课时间

2023年月日

教学内容分析

《实验：用油膜法估测油酸分子的大小》这节位于选择性必修第三册第一章第二节。课程标准要对本节求为：通过实验，估测油酸分子的大小。《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：能用“油膜法估测分子的大小”的实验来估测油酸分子的大小，体会和掌握测量微观量的思想方法，能利用不同的方法和手段分析和处理信息。本实验利用宏观量的测量推算微观量，有利于培养学生的模型建构意识，深化学生对分子大小的认识，提高实验技能。教材以“实验思路”“物理量的测量”“数据分析”三个问题展开，论述实验思路，引导学生建立单分子油膜模型，设计实验方案。本节的教学重点是油膜法测分子直径；教学难点是实验操作、进行数据分析和误差分析。

学习者

分析

学生已经知道分子是组成物体的最小单元，并了解分子的热运动和分子间作用力特点。分子的大小数量级问题是研究分子的重要问题，分子肉眼不可见，生活中的现象表明分子很小，不同分子的大小不同。学生已经了解测量微小量的物理方法，比如螺旋测微器原理和测量一张纸的厚度、用缠绕法测量一根铁丝的直径。教学要引导学生唤起对过往经验的记忆，体会并掌握用宏观量测量微观量的思想方法。

学习目标

1.学生知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，理解用单分子用墨测量油酸分子直径的公式d=eq\f(V,S).

2.学生能操作并测量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.学生能对测量的数据进行综合分析和计算，得到油酸分子的直径的数量级。

4.学生通过实验过程，体会用宏观量测量微观量的模型计算方法。

教学准备

多媒体课件、酒精、注射器、方格纸、玻璃板、浅水盘、痱子粉、油酸等

活动设计

教学内容

教师活动

学生活动

评价任务

环节一：情境导入

活动一：提出问题：如何测量一根细铁丝的直径？没有螺旋测微器和游标卡尺。

设计意图：通过实际问题引导学生回忆测量微小量的方法。将细铁丝密绕在直杆上N圈，测量长度l，铁丝直径d=EQ\f(l,N)。通过测定容易的测量的较大量推算不容易测量的较小的量的方法，为估测分子直径的实验提供有益的启发。

提出问题：如何测量一根细铁丝的直径？没有螺旋测微器和游标卡尺。

2.口述：本节课我们利用类似方法估算油酸分子的大小。

学生思考回答老师提出的问题。

根据学生的回答情况进行评价。

环节二：新课教学

活动一：测油酸分子直径实验的思路。

理想化处理：

①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层

②油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形

计算原理：将一体积为v的油滴滴在水平面上，当他伸展成单分子油膜，如果把这一摊油膜当成一个很矮的柱体，那体积是v，面积是s，再把柱体的高设为d，利用体积公式就得到v=sd，因为这个d也是油膜分子的直径，所以咱要求的分子直径计算公式就能用

活动二：物理量的测量

测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积；

①稀释油酸

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。

②配制一定浓度的油酸酒精溶液

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。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。

例如：把1mL的油酸用酒精稀释成200ml溶液，那稀释后1mL溶液中油酸的含量：

再假设1mL溶液可以分成50滴，那每一滴的体积就是=0.02mL

而其中的1滴纯油酸含量就是=0.0001mL。

2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S

①撒爽身粉

②滴1滴油酸酒精溶液

③放上玻璃板，等液面稳定

④画出轮廓

⑤放坐标纸，数格子

假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：s=na2

活动三：数据分析和误差分析

1.数据分析

用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径

分子的大小：除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。

误差分析

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，从而给实验带来较大的误差.；

②利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差；

③油滴的体积过大，同时水同同积过小，不能形成单分子油膜；

④描绘油膜形状的画线误差；

⑤利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来