【教学设计】《学生实验：油膜法估算油酸分子大小》（教科版）.docx

学生实验：油膜法估算油酸分子大小 教学目标（一）知识与技能 1理解油膜法估测分子大小的原理，掌握实验方法，能熟练处理实验数据。2学会用油膜法估测油酸分子的大小，加深对分子大小数量级的认识。（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，学会模型法、估算法等科学方法的运用。 教学重难点【教学重点】知道油膜法测油酸分子的原理【教学难点】理解油膜法测油酸分子的注意事项和误差分析 课前准备实验器材等。 教学过程一、为同学们说明实验器材滴管、油酸酒精溶液、量筒、盛有清水的浅盘、痱子粉、玻璃板、坐标纸二、为同学们讲述实验原理（了解）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。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。三、展开实验1、用注射器吸取10ml 1：200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。每滴含油酸体积5ml/420 1/2000.00006ml2、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。若不够大则在滴一滴。4、把玻璃板盖在塑料盆上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。5、把画有油酸薄膜轮廓的玻璃复在坐标纸上（边长1cm）算出油酸薄膜的面积S（用四舍五入的方法统计有多少个1cm2的面积）。、根据每一滴油酸的体积和薄膜的面积即可算出游酸馍的厚度/。即油酸分子的大小。实验纪录项目油酸酒精溶液浓度1mL溶液的滴数一滴油酸酒精溶液的体积一滴油酸的体积油膜面积数值实验结论：油酸分子的直径为：作业： “训练与测试”第一章第2节。【 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5ml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60cm2120cm2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5cm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