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物理 选择性必修 第三册
《第一章 分子动理论》
2．实验：用油膜法估测油酸分子的大小
以问题为导向，设计实验方案
一、
通过类比，提出实验方案
问题1：如何估测1粒红豆的直径？
方法1：用游标卡尺测出红豆的直径。
方法3：用量筒测出一定量的红豆的体积V，再将这些红豆平摊在水平桌面上，不能重叠，测出所占的面积S，进而估算出红豆的直径d。
方法2：用量筒测出N粒红豆的体积V总，然后算出1粒红豆的体积，再进一步计算出红豆的直径d。
你如何评价？
结合实际，筛选实验方案
问题2：如何估测1个分子的大小？
方法1是否可行？
方法2是否可行？
方法3是否可行？
不可行，分子太小了，无法用游标卡尺进行测量
不可行，分子的个数N没法通过“数”的方法确定
如果能找到单层分子，则可行
结合实际，筛选实验方案
油酸分子的特性：
　　油酸为无色或淡黄色油状液体，油酸分子可以看成是由两部分组成，一部分对水有很强的亲和力，另一部分对水没有亲和力而要冒出水面。如图所示，用球体来表示油酸分子，红色表示对水有很强亲和力的部分，如果水面足够大，则油酸可以在水面上形成单层分子。
考虑细节，完善实验方案
　　问题3：油酸中加酒精配置成油酸酒精溶液的目的是什么？
　　一滴纯油酸铺成的单分子层，由于面积太大，在实验室中将无法操作。
考虑细节，完善实验方案
问题4：如何测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积？
问题5：如何确定油膜散开后形成的不规则油膜形状
　　在水面上撒上痱子粉薄层，水面平静后，在水面的中央滴上一滴油酸酒精溶液，痱子粉会展开。将玻璃板盖在上面，在玻璃板上用彩笔勾画出油膜的边界。
考虑细节，完善实验方案
问题6：如何确定不规则油膜边界的面积
　　将半透明的坐标纸固定在玻璃板上，凡大于半个的计为1格，小于半个的略去不计，数出总个数，再乘以每小格的面积——这是估算面积的一种常用方法。
问题7：如何计算油酸分子的大小
　　设一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积为V，油膜稳定后所占的面积为S，则根据d=V/S 可估算出分子的大小。
动手操作，进行实验
二、
测一滴油酸溶液中油酸的体积
测定油膜的面积
讨论1
讨论实验现象，加深理解
三、
油酸酒精溶液滴入水中后，发现油膜的面积开始比较大，紧接着迅速变小，然后稳定下来，这是为什么？
　　本实验关注的是测出的数值还是数量级 为什么？
讨论2
小结
四、
　　由于分子很小，所以无论是油滴的体积，还是油膜的面积，都是分子微观量累积的结果。由于待测量与实际应用工具精度相差较大，故可以将微小量进行累积以达到可测量的目的，这就是累计法。

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