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时间:2018-12-19
《高中物理 1.2《测量分子的大小》教案 粤教版选修3-3》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、测量分子的大小【实验目标】一、知识与技能了解油酸分子的结构特点,学会用油膜法估测其大小。二、过程与方法通过实验探究过程,体会科学探究的一般方法,初步学会用统计的方法求物理量。三、情感态度与价值观1.在实验探究的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;2.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,注意学生科学世界观的形成。【实验重点、难点】1.重点:学会用油膜法估测其大小2.难点:用正确的方法进行实验【实验用具】①1∶200油酸—酒精溶液②铁架台③20ml注射器④注射用皮管⑤10ml量筒⑥塑料水槽(30×30
2、cm)⑦30×30cm玻璃⑧坐标纸⑨彩笔⑩痱子粉【实验分析和实验建议】用油膜法估测分子的大小这一学生实验,是要让学生学习一种方法,即用宏观手段来研究微观问题,该实验具有很强的探索性,因此指导学生做好这个实验是十分有意义的.要做好这个实验,需注意以下三个主要问题.一、浓度配制教材中要求老师事先配制好一定浓度的酒精油酸溶液,并无明确指明要配多大的浓度、而这一浓度大小的选择正是这个实验成功的关键.通过多次试验,我们认为浓度选取1‰较合适.配制浓度为l‰的油酸溶液可经两次配制.第一次配制,在100ml量筒中准确地放人96ml无水乙醇,再用5
3、ml量简量入4ml油酸,充分搅拌后,得到4%浓度的油酸溶液.第二次配制,取97.5ml的无水乙醇放入另一个100ml量筒中,用5ml量筒准确量入第一次配好的浓度为4%的油酸溶液2.5ml,充分搅拌,便得到l‰的油酸溶液.通过两次配制,既可减小取液时的相对误差,又可用尽量少的液体配出.较准确浓度的溶液.在配制过程中应注意,(1)小量简量取的溶质要全部放入溶液;(2)充分搅拌;(3)油酸溶液配制后不要长时间放置,以免酒精挥发改变浓度.二、粉的厚度实验中痱子粉的作用是界定油膜大小的边界,痱子粉过厚,油膜不易扩散,使水面的痱子粉开裂,痱子粉
4、太少,油膜边界不清.教材中要求学生将痱子粉均匀地撒在水面上,如何“撒”.这是关键,为了让学生撒好痱子粉,可先将痱子粉装入小布袋中,然后拿一细木棒在水面上方轻敲布袋,即可得到均匀的、很薄的一层痱子粉.具体撒多薄的痱子粉,教师要事先试验.心中有数,并指导学生操作.三、点的滴法实验时,把配好的浓度为1‰的油酸溶液约(3ml一5ml)分到5ml量筒中,发给各小组,让学生用液管抽取溶液,一滴一滴地滴入小量筒,训练准确、均匀地滴点.在练习之前,教师应示范滴管的拿取姿势,用左手食指、中指挟住滴管的中部.右手拇指和食指摄住滴管的胶头,两手掌靠拢.形
5、成一个稳定的姿势,再把两肘支在桌上,这样可保证滴出每滴溶液时所用的力始终不变,数出的滴数误差就会减小.学生按上述方法操作,记下小量筒内增加一定体积(例如lml)时的滴数.接下来把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央,这滴油酸溶液立刻伸展为一个80cm2,140cm2左右的以痱子粉为边界的近圆形油膜,边缘是锯齿形,当油膜中的无水乙醇挥发、溶解后.油膜便自动收缩为60cm2-120cm2的近圆形油膜.浅盘上盖好玻璃,用彩笔描出油膜边界,用坐标纸量出油膜面积.注意了以上三个问题后,这个实验就不难成功了,实验过程中,另外注意浅盘选深度为5c
6、m左右的圆盘,口径选40cm以上,底色用棕、黑等深色,痱子粉应保证干燥,浅盘中的水应提前放置(静置)10小时以上,滴管往浅盘水面上滴油酸溶液时,滴管口距下面的高度应在1cm之内,当重做实验时,应用大量清水把钱盘及量筒、滴管洗净,有条件的学校如用热水清洗或酒清擦试后再冲洗效果更佳.总之,只要教师精心准备,对学生认真指导,则可观察到应有的实验现象,一定会得到与油酸分子公认值1.12×10-9很接近的测量估算值【实验原理】油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成,一部分是C17H33是不饱和烃具有憎水性。
7、另一部分是COOH对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸溶液会在水面上很快散开,其中酒精先溶于水,并很快挥发,最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。其中C17H33部分冒出水面,另一部分COOH则浸在水中,油酸分子直立在水面上。形成一个单分子层油膜。如果那滴油酸体积可以算出。再测得单分子油膜的面积S。即可估算出油酸分子的直径(大小)d=V/S。【实验过程】1、用注射器吸取10ml1:200的油酸酒精溶液,用铁夹夹住后固定在铁架台上。用注射皮管作滴管,向小量筒内数数滴入5ml溶液,按一滴/秒的速度滴下。5ml约420滴左右
8、。每滴含油酸体积5ml/420×1/200≈0.00006ml2、在塑料水槽中倒入适量的水,水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。3、等粉完全静止后开始滴溶液。下滴点距水面约2至3cm左右为宜。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。若不够大则在
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