§1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小油酸分子分子十分微小。以水為例，一個直徑為10-3mm左右的水珠，它的大小與細菌差不多，用肉眼無法觀察，就是在這樣小的水珠里，分子的個數竟比地球上人口的總數還多上好幾倍！思考：通過什么途徑可以知道分子的大小呢？新課引入分子直徑:10－10m直徑:10－1m蘋果直徑:107m地球問題1：曹沖怎么稱象？化整為零問題2：怎樣估測綠豆的直徑？逆向思維化零為整新課引入方法一：將綠豆排成一行，測出總長，數出個數。

新課引入方法二：測出總體積，量出單層鋪開的面積。

新課引入實驗目的:1.知道用油膜法測定分子大小的思路。通過估測油酸分子的大小，加深對分子大小數量級的認識2.學會模型法，估算法等科學方法的應用3.體驗科學探究過程，體驗實驗方法的巧妙運用，把宏觀和微觀兩個領域聯(lián)系起來，用宏觀的方法測定非常微小的分子的大小4.了解一般分子大小的數量級實驗思路:水油酸分子d油酸分子①模型化②理想化③估算d-----單分子油酸的直徑V-----純油酸的體積S-----油酸單分子膜的面積2.滴油1.撒粉實驗過程：3.描線4.數格子，算出S

5.得出結果d=V/S方法小結：放大的思想。實驗步驟：物理量的測量：1、測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V⑴配制油酸溶液：⑵測量一滴油酸溶液的體積：⑶求出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，記下液滴的總滴數n和它們的總體積V3，則一滴油酸酒精溶液的體積為。用注射器吸取體積為V1的油酸，注入一定體積的量筒中，加入無水酒精至體積V2刻度線，充分攪勻后得到體積比為

的油酸酒精溶液。2、測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S⑷待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下薄膜的形狀。⑴在淺盤里盛上水，將爽身粉均勻地撒在水面上。⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。⑶油酸立即在水面散開，形成一塊油膜，油膜上沒有爽身粉，可以清楚地看出它的輪廓。物理量的測量：2、測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S正方形的個數N乘單個正方形的面積s0就得到油膜的面積S=

s0N

。不足半個的舍去根據畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算輪廓范圍內正方形的個數。多于半個的算一個物理量的測量：水油酸分子dd-----單分子油酸的直徑V-----一滴油酸分子的體積S-----一滴油酸分子的面積S=s0N大量實驗結果表明，盡管所用的測定分子大小的方法不同，測出的結果也有差異，但數量級是一致的。除了一些有機物質的大分子外，多數分子大小的數量級為10-10m。數據的處理：例1.在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，每103mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL。用注射器測得58滴這樣的溶液為1mL。把1滴這樣的溶液滴入到淺盤里，等油膜穩(wěn)定后，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油酸膜的輪廓，如圖所示。圖中正方形小方格的邊長為1cm。(1)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少?(2)油酸膜的面積是多少?(3)按以上數據，估算油酸分子的大小。解：(1)1mL溶液中含純油酸體積V1=mL=10－3mL1滴溶液中含純油酸體積V2=mL=1.7×10－5mL=1.7×10－11m3(2)小方格面積S0=

10－2×10－2m2

=

10－4m2，小方格數n

=257，油膜的面積

S

=

nS0=2.57×10－2m2。(3)油酸分子的直徑=m≈6.6×10－10m數據歸納我們頭發(fā)的直徑約是900nm。鎢原子水分子氫分子分子直徑數量級

10-10m（1nm=10-9m）分子的數量級很小，說明分子很小水油酸分子d誤差的分析：溶液配制后長時間放置，由于酒精的揮發(fā)會導致溶液的濃度改變。

油滴的體積過大，水面面積過小，溶液濃度，痱子粉的用量等因素，形成的油膜不是單分子油膜。1、油酸酒精溶液濃度改變2、形成的油膜不是單分子油膜4、純油酸體積的測量和計算產生誤差5、油膜的面積S測量和計算產生的誤差①油膜形狀畫線誤差。②數格子法帶來的誤差。3、不考慮油酸分子的空隙，計算分子直徑時的誤差。實驗的注意事項：7、利用坐標紙求油膜面積時，以邊長1cm的正方形為單位，計算輪廓內正方形的個數，不足半格的舍去，多于半格的算一個。1、測1滴酒精油酸溶液的體積時，滴入量筒中的酒精油酸溶液的體積應為整毫升數，應多滴幾毫升，數出對應的滴數，這樣求平均值誤差較小。2、淺盤里水離盤口面的距離應較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應與板面垂直。3、痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可。4、在水面撒痱子粉后，不要再觸動盤中的水。5、滴入油酸溶液時，一定要細心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過大。6、待測油酸面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓。擴散后又收縮有兩個原因：第一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮。1．“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的順序是________________（填寫步驟前面的數字）。（2）將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為____________m（結果保留1位有效數字）。④①②⑤③5×10－10課堂練習2．下面哪些措施可以減小“用油膜法估測分子的大小”的實驗的誤差（）A．裝在淺盤中的水用蒸餾水B．向水中滴油酸酒精溶液液滴時，只要注射器針尖離水面近一些就可以，沒有其他要求C．在描繪油膜形狀時，透明蓋板要離水面近些D．在油膜穩(wěn)定后再描繪油膜的形狀ACD課堂練習課

堂

小

結用油膜法估測油酸分子的大小實驗目的實驗思路理想建模三個假設物理量的測量稀釋分割描廓計算數據分析誤差分析注意事項分子是球形的單分子油膜分子間沒有空隙考1.將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，現取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2m2，由此可估測油酸分子的直徑。【解析】則1滴油酸酒精溶液的體積為

油酸酒精溶液的濃度為1滴溶液中油酸的體積為考2.甲、乙、丙三位同學分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，但都發(fā)生了操作錯誤。甲在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值小一些。乙在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的粗，每滴油酸酒精溶液的