自制三只帶“孔”器材,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟

1、1自制三只帶自制三只帶“孔”器材，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟器材，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟——提高提高《用油膜法估用油膜法估測(cè)分子的大小分子的大小》實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的綜合效果合效果江蘇省濱海中學(xué)海中學(xué)徐永明徐永明趙翠花翠花“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：一是如何將痱子粉撒得薄而勻，二是準(zhǔn)確滴取一滴油酸酒精溶液，三是油膜形成與描繪油膜輪廓過(guò)程中不要擾動(dòng)油膜。為此筆者自制了三只帶“孔”實(shí)驗(yàn)器材，有效地提高了分組實(shí)驗(yàn)的成功率。一、三只帶“孔”器材介紹1“孔”器材之一：

2、器材之一：頂孔勻撒器孔勻撒器如果痱子粉膜過(guò)厚，油膜推不動(dòng)痱子粉膜，容易形成“爆炸”式的星形或其它不規(guī)則形狀油膜，不能形成單分子油膜層；如果痱子粉膜過(guò)薄，容易造成油膜飄忽不定，分界不清，影響描繪油膜形狀；如果痱子粉膜不均勻，可能導(dǎo)致油膜斷裂或向水槽一側(cè)靠攏，甚至擠壓到水槽邊，影響形成單分子油膜層。為確保實(shí)驗(yàn)成功，痱子粉膜要像極薄的紗一樣薄而勻地覆蓋在水面上。教材中沒(méi)提示怎樣撒粉，購(gòu)買(mǎi)的器材一般提供的都是紗布包，實(shí)踐證明，用紗布包撒粉，不但

3、難保證粉膜均勻，而且粉塵污染環(huán)境，紗包也容易沾水受潮，影響下一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)。頂孔勻撒器制作：取一個(gè)廢棄的塑料礦泉水瓶，用縫衣針在瓶蓋上從里向外扎二十個(gè)左右的小孔，瓶?jī)?nèi)曬干后裝入兩藥匙的痱子粉，擰緊瓶蓋，如圖1，圖右側(cè)是帶孔的瓶蓋，制作完畢。使用方法：瓶底向上，瓶蓋離水面3厘米左右，一邊輕拍瓶底，一邊觀察粉膜，直至粉膜薄而勻?yàn)橹?，使用結(jié)束后，用一個(gè)干燥的塑料袋裝好頂孔勻撒器，以防沾水受潮。評(píng)估：操作簡(jiǎn)單，便于控制，對(duì)環(huán)境污染小，實(shí)驗(yàn)效果好。

4、2.“孔”器材之二：中孔坐器材之二：中孔坐標(biāo)板本實(shí)驗(yàn)操作程序復(fù)雜，步驟多，容易擾動(dòng)水面。痱子粉膜薄而勻，滴入一滴油酸酒精溶液后，如果水面受擾動(dòng)，油膜邊界就會(huì)漂移、變形，不能準(zhǔn)確描繪油膜輪廓。受擾動(dòng)的原因很多，常見(jiàn)的如學(xué)生用坐標(biāo)板覆蓋水槽時(shí)晃動(dòng)等。中孔坐標(biāo)板制作：取一塊實(shí)驗(yàn)室提供的有機(jī)玻璃透明坐標(biāo)板，用美工刀在坐標(biāo)板正中央鉆一個(gè)直徑約為4毫米的小孔，如圖2，圖右側(cè)是坐標(biāo)板的中部，制作完畢。使用方法：當(dāng)用頂孔勻撒器完成撒粉后，輕輕地蓋上坐標(biāo)

5、板，然后同學(xué)們不倚靠實(shí)驗(yàn)桌，將注射器針尖探到小孔下方，滴下一滴酒精油酸溶液，等到油膜穩(wěn)定后，輕輕地描繪出油膜輪廓即可。評(píng)估：教材中，要求油膜穩(wěn)定后，再放上坐標(biāo)板，這加大了破壞油膜的機(jī)率，因?yàn)橛湍さ倪吘壓堋皨蓺狻?，稍有擾動(dòng)，油膜就變形，改進(jìn)后，先放上中孔坐標(biāo)板，再滴下油酸酒精溶液，有效地減少了擾動(dòng)油膜的機(jī)率，同時(shí)保證液滴滴在水槽正中央，有利于油膜充分展圖1圖23緩慢地走一圈，讓學(xué)生在瓶口聞一聞。問(wèn)題1：為什么能聞到酒精味？問(wèn)題2：大量分子

6、跑出來(lái)，瓶?jī)?nèi)酒精為什么看不出減少？教師引導(dǎo)分析：大量酒精分子由液體表面跑出來(lái)，進(jìn)入我們的鼻腔，也就聞到了酒精味。雖然大量分子跑出了液面，瓶中的酒精看不出減少，說(shuō)明瓶中有更多數(shù)量的酒精分子，跑出的只是一小部分。例如，一滴酒精含有分子的數(shù)目大約是10萬(wàn)億億個(gè)，每人每秒數(shù)一個(gè)分子，夠全地球人可以數(shù)上十多萬(wàn)年，進(jìn)一步啟發(fā)得到分子很小。雖然分子很小，但是我們也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量它的大小，板書(shū)課題。設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)題情境，教師走進(jìn)學(xué)生，能很好地融洽師

7、生關(guān)系，有助于了解學(xué)情，回顧初中有關(guān)知識(shí)。酒精分子跑出而瓶中酒精體積“沒(méi)少”的現(xiàn)象，能引起學(xué)生有效注意。分子雖小也能測(cè)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，為進(jìn)入新課教學(xué)準(zhǔn)備良好的心理狀態(tài)。(2)新課教學(xué)教學(xué)①實(shí)驗(yàn)原理：分子球形模型建立與測(cè)分子直徑的方法實(shí)驗(yàn)2：50毫升的量筒量取50毫升的綠豆，然后倒入100毫升的量筒中，總體積沒(méi)變，高度因量筒變粗而變矮，隨后又倒入250毫升的量筒中，高度變得更矮。問(wèn)題3：如果換截面積更大的容器，綠豆的高度

8、最矮有多矮？學(xué)生通過(guò)討論，思考，不難得到許多類(lèi)似答案：一個(gè)綠豆的大小，綠豆的直徑等。教師首先肯定學(xué)生推理，隨手將綠豆倒進(jìn)一個(gè)平底盤(pán)中，形成“單豆層”。問(wèn)題4：剛才有人說(shuō)綠豆的直徑，能說(shuō)嗎？綠豆是什么形狀？問(wèn)題5：綠豆的直徑怎么測(cè)量？教師引導(dǎo)分析：教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)程，及時(shí)把握有用信息，學(xué)生提到“直徑”，教師一定不能放過(guò)，這是建立綠豆為球形模型的突破口。至于怎么測(cè)量綠豆的直徑，學(xué)生提出許多方法，如用千分尺測(cè)，測(cè)一排綠豆的長(zhǎng)度求平均值。引導(dǎo)學(xué)生

9、分析，綠豆的總體沒(méi)變，由于量筒截面積變大而高度變小，根據(jù)VSH，當(dāng)綠豆單層緊密排列時(shí)，高度最矮，便是綠豆的直徑。VSH?HHVdS?進(jìn)一步分析，物體是由大量分子組成的，實(shí)際分子也不是球形，而我們估測(cè)它的大小時(shí)，也可以把分子看作球形，再指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的《實(shí)驗(yàn)》，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理也就全明白了。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)綠豆模擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生理論探究能力，經(jīng)有限次的實(shí)驗(yàn)再合理外推，直到建立分子球形模型及測(cè)分子大小的原理，全過(guò)程從感性到理性，由具體到抽象，