2024-2025学年高二下学期物理鲁科版（2019）选修三——用油膜法估测分子的大小（课件）.pptx

第二节科学测量：用油膜法估测分子的大小教学课件TeachingCourseware20XX.XX.XX第一章分子动理论与气体实验定律高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

PART.1PART.2PART.3PART.4素养目标新课讲解新课导入经典例题目录CONTENTSPART.2PART.4课堂练习课堂小结

1.掌握油膜法估测分子大小的实验原理以及数据处理的思路和方法。2.掌握油酸体积、油膜面积的测量方法3.掌握实验的误差分析4.通过实验估测分子的大小，体会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用素养目标

新课导入?分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3mm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！那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢?下面我们通过一个实验来估测分子的大小。

新课讲解Newlessonexplanation

新课讲解生活中,我们经常遇见这种现象：很少量的油不小心洒在水面上，将扩散形成面积很大的一层油膜。我们可以借用测量绿豆直径的方法测量油分子的直径。接下来我们探究如何用这种方法测量容易在水面上形成油膜的油酸分子的直径。

新课讲解一、实验目的（1）估测油酸分子大小的数量级。（2）体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。二、实验器材油酸、酒精、清水、滴管（或注射器）、量筒、笔、爽身粉、玻璃片、浅水盘、坐标纸。

新课讲解需要测量的物理量：V、S油酸的分子式为C17H33COOH，无色透明，油酸分子中的一部分是羧基—COOH对水有较强的亲和力，而另一部分烃基C17H33—对水没有亲和力，要冒出水面。因此，油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜。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；(2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。水单分子油膜d

新课讲解如何获得很小的1滴油酸？怎样测量它的体积V？⑴配制油酸溶液：例如可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到500mL。用注射器吸取这样的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的体积了。⑵测量一滴油酸溶液的体积：如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，液面上的油膜便是这滴溶液中的纯油酸形成的。根据溶液的比例，就可以计算出这部分油酸的体积是多少。⑶求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V1滴油酸的体积=

新课讲解如何测量油膜的面积？实验中的油酸薄膜是无色透明的，怎样才能看清它？将爽身粉均匀地撒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开，形成一块薄膜，薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状。将画有油酸轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油膜的面积。

新课讲解四、实验步骤1.配制油酸酒精溶液，取1mL的纯油酸滴入酒精中配制成500mL的油酸酒精溶液。2.用滴管(或注射器)将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定体积(如1mL)时的，由此求出一滴油酸酒精溶液的。滴数3.向浅水盘内倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层。用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了油膜，如图所示。爽身粉单分子

新课讲解4.将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将油膜的轮廓描绘在玻璃片上。5.将描有油膜轮廓的玻璃片放在坐标纸上，算出油膜的。求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的(不足半个的舍去，多于半个的算一个)。6.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径d。面积S个数

新课讲解五、数据处理请将测量的数据记入表格中，并分析数据。次数面积Sdd的平均值1???2??3??①一滴油酸溶液的平均体积V；②一滴溶液中含纯油酸的体积V1；③油膜的面积S；④分子直径d；

新课讲解(1)注射器针头高出水面的高度应在1cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。(3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，