生:老师好。

  师:同学们好,请坐。

  师:好,大家先来思考这样一个问题:假如说没有螺旋测微器和游标卡尺,你怎么来知道一颗绿豆的直径呢?先思考一下,先都讨论讨论。

  师:好,哪个小组有结果了?来回答一下。来,那位女生。

  生:可以选取一定数量的,比如10个绿豆,然后把它们排成一排,拿刻度尺量出这10个绿豆的总长度,再除以10,就测出直径。

  师:很好!咱同学是10个绿豆排成一排,测出来这一排绿豆的长度,然后除以个数。当然为了准确,你是不是还可以多摆几个啊?这个方法非常好。还有没有其他想法?

  生:就是选取一定数量的绿豆,然后把它们放到水里,用排水法测这些绿豆的总体积,然后把绿豆的形状近似为球体,来测出它们的直径。

  师:很好!他说用排水法求出这一堆绿豆的体积,然后再数出来个数。那么体积除以个数,就是一个绿豆的体积。近似看作球的话,是不是可以求它的直径啊?嗯,很好。这个方法是不是也要数绿豆的个数?还有没有其他方法?还有没有其他方法?哎,这位男生。

  生:呃……暂时没想到。

  师:好,请坐。其他同学呢?来,旁边的男生大胆地说。

  生:把那些绿豆排成正方形,然后再摁一下。

  师:排成一个正方形,就相当于把绿豆铺成一个正方形的面,对吧?然后呢?非常好!然后测整个这些正方形的体积,就是测这些绿豆的体积。非常好请坐。大家看一下,这个方法当然你可以排成正方形、长方形或者是圆形,是不是都可以啊?这样的话我们可以求出来这个面积,你也可以测出来这一堆绿豆的体积。我用体积除以这个单层的面积,是不是相当于这个绿豆的厚度呀?这个厚度是不是就是它的直径?对,大家说这个方法怎么样?好,这个方法是不是比较简单啊?你也不用去数它的个数。

  师:那么刚才我们测量的是你看得见、摸得着的宏观物体的大小。那么你如何来知道微观分子的大小呢?分子十分微小,那么一个直径为10的-3次方毫米的水珠,里边包含的分子的个数比地球上人口总数还要多上好几倍。大家想一下,非常非常微小。那我们通过什么样的途径可以知道分子的大小呢?那我们这节课就来研究一下,用油膜法估测油酸分子的大小。大家看一下本节课的学科素养与学习目标。

  师:那么,我们这节课选取的是油酸分子。我先来给大家介绍一下:油酸分子当中的羧基对水有很强的亲和力,而烃基对水没有亲和力,它会冒出水面。所以油酸分子看上去就会一个一个地直立在水面上,形成单分子油膜。那大家通过前边的提示,你能不能设计一个实验来估测油酸分子的大小呢?大家思考一下这个实验思路。

  师:好,哪个同学有思路了?来请说一下。来,小组讨论讨论。

  师:好啦,我们找同学说一下。来,哪个同学回答一下?

  生:我们取一毫升的油酸,然后把它溶解到酒精溶液里面去,测得这个油酸酒精溶液里边含油酸的浓度。然后用注射器吸取一部分,在这个盘里面倒水,撒上痱子粉,把这个油酸酒精溶液滴进去,等到这个溶液均匀地铺开之后,再去算出它的面积。假设这个薄膜是一个单分子的油膜,那么根据这一滴油酸酒精溶液里面含有的油酸的体积,就可以估算出它的大小。

  师:非常好!非常详细,很好,请坐。那咱同学的实验思路原理,它是用一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以面积,是不是就类似于刚才同学回答绿豆的那个方法?那我们先来看一下这个体积。同学有没有疑问?你说我能不能是一滴纯油酸的体积?来,我们来看一下这样一个实验。哎,假如说我将一滴纯油酸滴入水中,大家观察一下现象。来找同学来帮一下忙。现在将一滴纯油酸滴入水中,来大家观察一下现象。大家看一下这个地方你能看到吗?这是不是感觉是一块厚厚的油花?对,这个油酸由于它的粘滞性很强,所以它不太容易散开成为单分子层,而且即使有足够长的时间,它散开面积也非常非常大,可能能达到几平米。所以的话,咱实验条件不允许。那大家能不能想个办法给解决一下?

  生:稀释。

  师:很好!稀释的话,我们用什么溶剂来稀释呢?

  生:酒精。

  师:为什么用酒精?

  生:酒精会挥发。

  师:酒精会挥发,很好!还有呢?

  生:相溶。

  师:还有呢?它是不是溶于水啊?对,溶于水。那我们现在再进一步,把稀释之后的酒精溶液滴进去,大家再继续观察。这个是我稀释之后的,一毫升油酸溶于500毫升的油酸酒精溶液。大家看一下,有没有看到现象?

  生:没有。

  师:没有,是不是没有看到现象?那么也就是说,你稀释完之后滴到水中的话,现象不明显,你根本就没有办法去算它的面积,对吧?这时候我们应该怎么做呢?

  生:撒上痱子粉。

  师:对,我们再接着看。现在均匀地撒上痱子粉,等这个水面稳定之后,我再滴一滴油酸酒精溶液。我现在用另外一个方法滴,我把这个注射器后边的活塞取下来,这样的话它就会一滴一滴地往下滴。好,来大家观察一下。那么这个时候,你是不是能清晰地看到轮廓了?好!这样的话,你看到轮廓,是不是面积你就可以有办法来解决了?对。

  师:好,我们来总结一下刚才的实验思路。那么刚才的实验思路是:将一滴油酸酒精溶液滴入水中,求出来它的纯油酸的体积,然后除以单层油膜的面积。那么理论上是这样的。那大家想一下,在这个理论的时候,你有哪些理想化的假设?

  生:把油酸看成球形。

  师:还有吗?

  生:油膜是单分子油膜。

  师:还有吗?面积的估算,求面积的时候是单分子油膜。而且我们还假设这个油酸怎么样?

>> 点击阅读全文
《物理选择性必修第3册 用油膜法估测油酸分子的大小 公开课逐字稿课堂教学实录-5230字》.docx
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档