渗透STEM教育的高中物理教学设计——以“油膜法估测油酸分子直径
高考物理中用油膜法估测分子直径的实验
高考物理中用油膜法估测分子直径的实验
用油膜法估测分子直径1实验原理油酸滴在水面上，可认为在水面上形成了单分子油膜，，如把分子认为是球状，，测出其厚度即为直径。
2实验器材盛水方盘、注射器（或胶头滴管）、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉（或石膏粉）、酒精油酸溶液、量筒3步骤盘中倒水侍其静，胶头滴管吸液油，逐滴滴入量筒中，一滴体积应记清，痱粉均撒水面上，靠近水面一滴成，油膜面积稳定后，方盘上放玻璃稳，描出轮廓印（坐标）纸上，再把格数来数清，多于半格算一格，少于半格舍去无，数出方格求面积，体积应从浓度求。
4．注意事项（1）实验前应注意方盘是否干净，否则油膜难以形成。
（2）方盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀浮在水面上（3）向水面滴酒精溶液时应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。
（4）向水面只能滴一滴油酸溶液（5）计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。
高中物理 第5讲 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
(3) 若 实 验 时 爽 身 粉 撒 得 太 厚 ， 则 所 测 的 分 子 直 径 会 ________( 选 填 “ 偏 大 ” 或
“偏小”)。
解析：(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形
成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，d＝VS。
(2)实验步骤为：配制好油酸酒精溶液，用注射器通过累积法测出 1 滴此溶液的体积，
然后将 1 滴此溶液滴在浅盘中撒有爽身粉的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板盖在
膜面积)，这个厚度就近似为油酸分子的直径。
操作要领
1．配制油酸酒精溶液。 2．用注射器通过累积法得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算出1滴
油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 3．借助坐标纸测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
二、实验核心关键点 1．数据处理 (1)计算一滴溶液中油酸的体积：V＝kNV0(mL)。V0 为 N 滴油酸酒精溶液的体积，k
为油酸的浓度。 (2)计算油膜的面积 S：以边长为 1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，
大于半个的算一个，不足半个的舍去。 (3)计算油酸的分子直径：d＝VS(注意单位统一)。
2．注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之
前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响 实验效果。 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后 又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面 收缩。 (3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少 量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 (4)本实验只要求估测油酸分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。
学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小
学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验目的：1、掌握油膜法测定分子大小的原理和方法；2、通过实验了解油酸分子的大小。
实验原理：油膜法是通过观察不同分子在水下的不同离子强度下的表现情况来估测分子的大小的一种方法。
实验中运用的是直接观察法，即观察溶液表面是否形成了一层可见油膜。
如果溶液表面出现了油膜，那么说明分子间间距足够大，分子大小比水分子的大小大。
实验仪器设备：白瓷片、测量油酸和四氯化碳的容量和培枯片。
实验操作步骤：1、用四氯化碳浸泡几张洁净的白瓷片，使其表面有一层薄膜，然后将瓷片在空气中晾干。
2、在一张瓷片上描一个十字，正方形，表面积约为1.5×1.5cm2。
3、在另外一张瓷片上也描一个十字，此处涂上几滴油酸，然后再涂上一层四氯化碳膜，使其表面也有一层油膜。
4、将两张瓷片放到同一容器中的水中，分别分别在容器两端支撑，使瓷片碰不到容器底部和侧面，使其水平浮于水面上。
调整白瓷片和含油瓷片之间的距离，使它们互相接触，而两张瓷片之间恰好可以形成一层水薄膜来沟通。
5、慢慢地从白瓷片一侧注入水，直到在白瓷片的另一侧面积为1.5×1.5cm2的矩形跟前几乎完全湿透为止。
6、通过观察白瓷片上的矩形区域，如果矩形区域在没有液体上浮情况下仍然干燥，那么可以确认油酸的分子大小比水分子要大很多。
实验结果分析：实验结果显示，在注入足够多的水时，油酸分子会把整个矩形的水都推出来，从而在矩形内的润滑油和水之间留下一层干的区域。
这是由于油酸分子的大小，使它们可以形成一层分子堆叠，从而在水面形成一个可见的油膜。
实验结论：通过本实验得出结论，油膜法测定油酸分子的大小，其分子大小比水分子的大小要大很多。
《第一章 2 实验_用油膜法估测油酸分子的大小》学历案-高中物理人教版19选择性必修第三册
《实验_用油膜法估测油酸分子的大小》学历案（第一课时）一、学习主题本节课属于高中物理实验课程的重要一环，主题为“用油膜法估测油酸分子的大小”。
通过本实验的学习，学生将掌握利用油膜法测定油酸分子直径的实验原理、操作步骤及数据处理方法，从而对分子动理论有更深入的理解。
二、学习目标1. 理解油膜法测定油酸分子大小的实验原理及操作步骤；2. 掌握实验器材的使用方法及注意事项；3. 学会正确进行实验操作，并能够准确记录和整理实验数据；4. 通过实验数据分析，理解油酸分子的尺寸及其在日常生活中的应用；5. 培养学生的实验操作能力、观察能力和数据处理能力。
三、评价任务1. 操作评价：学生在实验操作过程中的规范性、熟练程度以及遵守实验室规定的情况；2. 知识评价：通过课后作业及课堂小测验，检验学生对油膜法原理的理解程度；3. 能力评价：通过实验报告的撰写及数据分析，评价学生的观察能力、数据处理能力和实验总结能力；4. 情感态度评价：通过学生在实验过程中的表现及小组合作学习情况，评价学生的学习态度和团队协作能力。
四、学习过程1. 理论学习：教师首先介绍油膜法测定油酸分子大小的实验原理及操作步骤，让学生了解实验的基本流程和注意事项。
2. 实验准备：学生根据教师指导，准备实验器材，包括油酸溶液、水槽、砝码、盖玻片等。
3. 实验操作：学生按照实验步骤，进行油膜的制备、测量和计算。
教师在此过程中巡回指导，及时纠正学生的错误操作。
4. 数据记录：学生将实验数据记录在实验报告中，包括油膜面积、油酸体积等。
5. 数据处理：学生根据实验数据，计算油酸分子的直径，并分析实验误差来源。
6. 实验总结：学生根据实验过程和结果，撰写实验报告，总结实验经验和收获。
五、检测与作业1. 课堂小测验：检测学生对油膜法原理的理解程度，包括选择题和简答题；2. 实验报告：学生完成实验报告的撰写，包括实验步骤、数据记录、数据处理和实验总结；3. 作业布置：布置与本节课相关的课后作业，如复习油膜法原理、总结实验注意事项等。
《实验：油膜法估测油酸分子的大小》教学设计
实验：油膜法估测油酸分子的大小教材分析《实验：用油膜法估测油酸分子的大小》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修3模块中“分子动理论”主题下的内容，内容要求为：通过实验，估测油酸分子的大小。
了解分子动理论的基本观点和相关的实验证据。
初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用及其可能存在的问题。
《普通高中物理课程标准（2017年版）解读》中要求为：能“用油膜法估测分子的大小”的实验来估测油酸分子的大小，体会和掌握测量微观量的思想方法，能利用不同的方法和手段分析和处理信息。
在教学过程中应该渗透物理学研究方法的教育，要求学生能够体会建立物理模型和估测方法在研究物理问题中的作用。
教学目标1.理解油膜法估测分子大小的原理，并能利用其估测油酸分子大小。
2.认识构建模型在物理研究中的价值，体会和掌握测量微观量的思想方法，体会物理模型和估测方法在研究物理问题中的作用。
3.通过实验提升观察、分析和动手能力，体验探究过程的艰辛与喜悦，提升应用科学证据的意识和能力。
教学重难点1.理解用单分子油膜法估算分子大小（直径）。
2.体会构建模型在物理研究中的价值。
教学准备多媒体课件NoBook物理仿真实验软件。
教学过程环节情境与问题教与学活动设计意图导入回顾上节课对物体是由大量分子组成的，那分子究竟由多大呢？介绍1ml水中含有的水分子个数，从而提出分子的大小的问题联系生活实际，通过身边事物激发学生的探究欲望教学活动一为什么要估测？分子大致是什么样的？如果用一个简单的模型来描述，最好选用哪种模型？引导学生用已有的经验来创设分子的模型，以最简单的球状模型对分子进行描述。
在建模的过程中学会对事物的抽象处理，把握主要因素忽略次要因素，提高分析、抽象、概括的能力。
教学活动二为什么是油酸分子？展示油酸分子的化学式引导学生应用化学中的有机官能团——憎水基团（烃基）和亲水基团（羧基）进行分析，推导出有机化合物油酸，帮助学生理解单分子油膜层的意义。
教学设计1：1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小【教学目标】1．知道用单分子油膜方法估算分子的直径。
运用理想化方法，建立物质分子是球形体的模型。
2．培养在物理学中的估算能力。
3．体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法。
【教学过程】一、新知呈现1．油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸分子在水面上散开，形成油膜，如果把分子看成球形，如图所示。
单分子油膜的厚度就可以认为等于油膜的厚度d。
2．如果一滴溶液中纯油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则分子的大小（即直径）为d＝V。
在此忽略了分子间的空隙。
S3．实验器材：水、油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、细彩笔、爽身粉。
二、学习探究（一）实验目的1．加深对分子大小数量级的认识。
2．学会模型法、估算法等科学方法的运用。
3．体验探究过程。
（二）实验原理把一滴油酸（事先测出其体积V）滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，可认为是单分子油膜，且把分子看成球形。
油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜面积S，则分子直径d＝V。
S（三）实验步骤1．配制油酸酒精溶液，取1mL的油酸滴入酒精中配制成500mL的油酸酒精溶液。
2．用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（例如1mL）时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积。
【思考·讨论】(1)怎样能把油酸分子单层排列呢?提示:把油酸用酒精稀释,使单位体积内的油酸分子数减少,把油酸酒精溶液滴在水面上后,酒精能迅速溶于水或者蒸发,水面上只有油酸分子,且能单层排列。
(2)该实验中在水面上为什么要用爽身粉?提示:因为油酸是透明的,油酸酒精溶液滴在水面时,酒精溶于水,油酸形成单分子油膜,如果不用爽身粉,油酸扩散的边缘看不清。
(3)如何计算油酸在水面上的面积呢?提示:待油膜形状稳定后,用透明玻璃盖板盖在浅盘上,用彩色水笔在透明玻璃盖板上画轮廓,把画有轮廓的透明玻璃盖板放在坐标纸上,以边长1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,大于半个的算一个,则油膜的面积S=n×1 cm2(n为有效格数,小方格的边长为1 cm)。
高考物理实验-油膜法估测分子直径
油膜法估测分子直径知识元油膜法估测分子直径知识讲解一、实验目的估测油酸分子直径二、实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．三、实验器材盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．四、实验步骤1．取1 mL（1 cm3）的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液．2．往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上．3．用滴管（或注射器）向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0=mL．4．用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．5．待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．6．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积．7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d=，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级（单位为m）是否为10-10，若不是10-10需重做实验．五、注意事项1．油酸酒精溶液的浓度应小于．2．痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．3．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．4．浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．要待油膜形状稳定后，再画轮廓．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．六、误差分析1．纯油酸体积的计算引起误差．2．油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：（1）油膜形状的画线误差；（2）数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．例题精讲油膜法估测分子直径A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．本实验不考虑油酸分子间的间隙C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液例2.符合“用单分子油膜估测分子的大小”实验中理想化假设的是（）A．将油膜看成双分子层油膜B．将油分子看成球形C．不考虑各油分子间的相互作用力D．考虑各油分子间的间隙例3.在做“用油膜法估算分子的大小”实验时，先配置好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V．用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积S．关于本实验，下列说法中正确的是（）A．水面形成的油酸薄膜的体积为VB．撒痱子粉是为了便于确定出油酸膜的轮廓C．根据可以估测油酸分子的直径D．根据可以估测油酸分子的直径例4.在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列对实验过程的分析正确的是（）A．测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法B．在水面上撒痱子粉是为了使油膜边缘形成规则形状C．在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法D．该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法例5.下列说法正确的是（）A．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同B．单晶体有周定的熔点和形状，多晶体没有固定的熔点和形状C．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢D．因为液体丧面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力E．用油膜法估测分子大小时，用油酸酒精溶液体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径例6.下列说法正确的是（）A．在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏大B．某气体的密度为ρ，每个气体分子的质量为m，则每个气体分子的体积为C．在轮胎爆裂的短暂过程中，胎内气体膨胀，温度下降D．一定质量的理想气体在体积不变时，每秒分子碰撞器壁的γ均次数随着温度降低而减少E．晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于增加分子的平均动能例7.在用油膜法估测分子大小的实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含纯油酸6mL，且1mL溶液为75滴。
实验探究油膜法测分子直径 教案-高二物理人教版选修3-3
实验探究油膜法测分子直径萍乡市第二中学[教学目标]1、知识技能理解用单分子油膜法估测分子直径的原理；会通过单分子油膜法测出油酸分子的直径2、过程与方法在实验探究基础上，认识建立模型的物理思想方法，学习用宏观的测量手段来探究微观领域的实验方法。
3、情感态度与价值观养成观察仔细，操作严谨，善于合作，乐于交流的学习态度。
[教学重点]单分子油膜法估测分子直径原理，实验方法[教学难点]理解用单分子油膜法估测分子直径的原理，掌握实验方法和操作步骤[教学方法]引导探究法[教学过程]一、引入课题通过前面的学习我们知道：物体是由大量分子组成的，但同学们用肉眼看见过分子吗？学生：没有，因为分子太小教师：那么如何探究分子的大小呢？二、新课教学（一）思维启迪学生：通过显微镜所显示的图片直接测，再按比例缩小。
教师：还有别的方法吗？展示绿叶在扫描隧道显微镜下的图片（投影叶子在放大不同倍数情况下的图片）。
从上面图中我们可以看到物体内部的分子结构，为了更好的研究分子的大小，物理学上把分子看成是一个个紧挨着的球体。
（二）师生互动，探究实验原理教师：我这里带了一些和分子模型类似的绿豆、量筒、坐标纸，请同学用这些仪器估测一下绿豆的直径。
（1）讨论设计实验方案方法一：用量筒量出绿豆的点体积（V总），接着数出绿豆的颗数（N），用V总除以N得到每颗绿豆的体积，再把每颗绿豆看成一个球体，根据公式d=36v，算出绿豆的直径。
方法二：先用量筒测出绿豆的总体积（V总）标纸上，不要重叠，测出所占面积（S），则绿豆的直径d=V总/S（3）发现问题，解决问题（师生互动）教师：我了解了一下同学们的实验操作情况，发现有的组把绿豆摊成了有规则的图形测出了数据，有的组把绿豆摊成了无规则的图形，无法测出所占面积S。
当绿豆被摊成了无规则图形，所占面积该如何测量呢？请大家一起思考讨论一下。
（师生共同讨论，解决问题）（4）小结教师：上面我们通过测理较大量来研究较小量的方法粗测出分的直径呢？那么我们是否也可以利用这种思想粗测出分子的直径呢？答案是肯定的。
实验16 用油膜法估测油酸分子的大小 教案
实验十六用油膜法估测油酸分子的大小1．了解本实验的实验原理及所需要的器材，了解实验的注意事项。
2．会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积。
3．会估测分子的大小，正确处理实验数据。
如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球形，用d＝V计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸S的体积，S为油膜面积，这个厚度d就是油酸分子的直径。
清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约30～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有机玻璃板)、彩笔、爽身粉、坐标纸、容量瓶(500 mL)。
1．用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。
2．配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。
3．用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V N时的滴数N。
4．根据V0＝V NN算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。
5．向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上。
6．用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。
7．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。
1．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。
2．根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝VS算出油酸薄膜的厚度d。
3．重复实验，多测几次油酸薄膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。
产生原因减小办法偶然误差：(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差(2)利用小格子数计算油膜轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差(3)测量量筒内溶液增加1 mL 的滴数时，体积观测不准确会带来误差(4)油膜轮廓的画线不准会带来误差(1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封(2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。
1.2实验用油膜法估测油酸分子的大小教学设计高二下学期物理人教版选择性
油酸分子的羧基COOH 对水有很强的亲和力；而C 27H 55具有疏水性，
油酸分子会直立在水面上形成单分子油膜。
油酸分子视为一个个小球，小球的直径等于油酸分子的大小。
问题2：只有水面足够大，油酸才能形成单分子油膜。
实验室中水槽面积有限，如何解决这个问题？ 配制油酸酒精溶液
问题3：如何测量一滴油酸溶液中油酸的体积？
配制一定浓度的油酸酒精溶液，
浓度为α。
用注射器取1mL 的溶液，缓慢推动活塞，使溶液一滴滴滴出，
各滴溶液体积保持相同，共N 滴。
那么一滴溶液中纯油酸体积V =1mL N α
问题4：油膜的形状不规则，如何测量油膜的面积？
描绘出油膜轮廓后，数出轮廓范围内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个。
油膜面积等于正方形面积乘以正方形个数。
《第一章 2 实验_用油膜法估测油酸分子的大小》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《实验_用油膜法估测油酸分子的大小》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握油膜法实验的基本原理和操作步骤，并能够通过实验数据，运用物理知识估算油酸分子的尺寸。
同时，培养学生的实验操作能力、观察能力和科学探究精神，加深对分子动理论的理解。
教学目标还要求学生在实验过程中形成科学思维方式和严谨的实验态度。
二、教学重难点教学重点为油膜法实验的操作步骤及注意事项，以及如何从实验数据中估算油酸分子的大小。
教学难点则在于如何引导学生正确理解油膜法实验的原理，以及如何分析实验误差并修正实验结果，保证实验的准确性和可靠性。
三、教学准备课前准备包括教师准备实验教学器材和PPT课件，确保实验教学所需物品的齐全和完好。
学生则需要预习相关理论知识，包括分子动理论的基础知识和油膜法实验的原理。
此外，教师还需在教室中安排好实验区域和安全措施，确保实验教学安全有序进行。
综上所述，本节课的教学设计旨在通过实验教学的方式，帮助学生掌握知识、培养能力、提高兴趣，同时也为后续的物理学习打下坚实的基础。
四、教学过程：一、课程导入课堂伊始，教师需通过生动活泼的方式引入本课主题，以激发学生的学习兴趣。
教师可先询问学生关于油膜的基本认识，并引导学生想象油膜的形态和性质。
随后，教师可展示油膜实验的原理图，简要介绍实验目的和意义，使学生对实验有初步的认知。
二、理论学习在理论学习环节，教师需详细讲解油酸分子的大小估测原理及油膜法实验的基本步骤。
首先，教师需解释油酸分子的基本概念及其在油膜中的排列方式，使学生对油酸分子有清晰的认识。
其次，教师需详细介绍实验所需材料和实验步骤，特别强调实验操作过程中的注意事项，以确保实验的安全性和准确性。
在讲解过程中，教师可采用图文并茂的方式，如利用PPT展示实验流程图、油酸分子的结构图等，帮助学生更好地理解和掌握知识。
同时，教师还可通过提问和互动的方式，引导学生积极参与课堂讨论，加深学生对理论知识的理解。
《第一章 2 实验_用油膜法估测油酸分子的大小》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《实验_用油膜法估测油酸分子的大小》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解什么是油膜法，并掌握其基本原理。
2. 掌握油酸分子大小的测量方法。
3. 能够应用油膜法估测分子大小，并能解决相关实际问题。
二、教学重难点：1. 教学重点：掌握实验的基本步骤，理解实验误差来源及处理方法。
2. 教学难点：理解油膜法的原理，掌握实验数据的处理方法。
三、教学准备：1. 准备实验器械：滴管、量筒、痱子粉、浅盘、油酸溶液。
2. 设计实验步骤及引导语。
3. 设计问题让学生对实验结果进行评估和诠释。
4. 准备相关习题以供教室或课后练习。
四、教学过程：1. 引入新课：通过一些实际例子让学生感受分子的大小和形状，引发学生兴趣。
例如：分子间的距离遥大于其大小，所以可以忽略不计。
但有些情况下，我们需要知道分子的大小和形状，如：化学试剂瓶上标明的密度和折射率，或一些石油化工中的问题等。
那么我们如何测定分子的大小呢？这就是本节课我们要学习的内容。
2. 展示实验装置：教师向学生展示实验所需的油膜法估测油酸分子大小的实验装置，包括滴管、量筒、浅盘、痱子粉、玻璃板等。
3. 讲解实验原理：教师详细讲解实验原理，包括实验步骤和注意事项。
利用油膜法估测油酸分子大小的实验原理是利用油酸对光的吸收作用，将油酸滴入浅盘中的水面上，待其蒸发后形成一层薄薄的油膜。
由于分子间的作用力，油膜会形成单分子油膜，其厚度即为分子直径。
通过测量油膜的面积和体积，可以计算出分子的大小。
4. 学生分组实验：将学生分成若干小组，每组配备实验器械，让学生按照实验步骤进行操作。
在实验过程中，学生需要应用滴管将油酸滴入水面上，观察油膜的形成，并用尺子测量油膜的面积和厚度。
同时，还需要用痱子粉将多余的油酸驱散，以便观察油膜的形状。
5. 数据分析与结论：学生完成实验后，教师引导学生对实验数据进行处理和分析，得出结论。
在实验过程中，由于各种因素的影响，如油酸的蒸发、液滴的不均匀等，测得的分子直径可能会有一定的误差。
统编人教版物理高中选修第三册《2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》优秀教案教学设计
2. 学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小【教学目标】1.学会用油膜法估测油酸分子的大小.2.理解间接测量微观量的原理和方法． 【教学要点】 一．基本实验要求 1．实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 2．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL ，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液．(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n .(4)根据V 0＝V nn算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0.(5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上． (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．(7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)．(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ，并代入公式d ＝VS算出油酸薄膜的厚度d . (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小． 二．规律方法总结 1．实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如实验原理图乙所示，则d＝VS.2．数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1 mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S 12实验次数一滴纯油酸的体积V 分子的大小(m)平均值123.(1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果．(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩．(3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁．(4)本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可.【教学反思】。
人教版必修三用油膜法估测油酸分子的直径教案含反思
人教版必修三用油膜法估测油酸分子的直径教案含反思
根据您提到的教材内容，使用油膜法来估测油酸分子的直径是一种实验方法。
以下是一个教案的大致思路：
教学目标：
1. 了解油膜法测量分子直径的基本原理和步骤；
2. 学会运用油膜法实验，估测油酸分子的直径；
3. 培养学生的实验操作能力和科学研究意识。
教学准备：
1. 实验室所需材料和设备：玻璃片、显微镜、油酸、溶剂等；
2. 实验室安全措施：着实验服、戴手套等。
教学步骤：
1. 引入：简要介绍油膜法测量分子直径的原理和意义；
2. 实验操作：详细讲解实验步骤，包括涂油膜、显微镜观察、数据记录等；
3. 实验结果分析：对实验所得数据进行分析，引导学生思考分子直径的计算方法；
4. 结果验证：介绍其他方法来验证实验结果的准确性，拓展学生思维；
5. 反思总结：帮助学生总结实验中遇到的问题，思考可能的改进方法。
教学反思：
教师和学生共同讨论实验中遇到的问题和挑战，并思考实验方法和观察结果的合理性。
鼓励学生发表个人见解，培养他们的科学探索精神和分析问题的能力。
请注意，此教案仅供参考，具体教学内容和操作步骤可以根据实际情况进行调整。
同时，请确保在实验过程中遵守实验室安全规范，确保学生的人身安全。
新教材物理选择性必修第三册学案：用油膜法估测油酸分子的大小
2．实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验目标：1．理解分子模型，知道分子直径的数量级。
2.学会用油膜法估测分子大小。
3.能够对实验数据进行处理，掌握“互补法”计算油膜面积。
一、实验思路把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜厚度即为油酸分子的直径。
二、实验步骤1．在浅盘中倒入约2 cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。
2．用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。
3．将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。
4．待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状。
5．将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有边长为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S。
6．根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
7．计算油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子直径的大小。
三、注意事项1．实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。
2．待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。
3．本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。
4．爽身粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于为宜。
5．向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜轮廓难以形成。
四、数据分析计算方法：1．一滴油酸溶液的平均体积＝。
2．一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V＝×油酸溶液的体积比。
(体积比＝)3．油膜的面积S＝n×1 cm2。
(n为有效格数，小方格的边长为1 cm)4．分子直径d＝(代入数据时注意统一单位)。
【例1】配制好的油酸酒精溶液为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL。
实验：用油膜法估测油酸分子的大小+教学方案
2 实验：用油膜法估测油酸分子大小教学目标(1)经历用油膜法估测油酸分子大小的过程。
(2)体会间接测量微观物理量的方法。
教学重难点教学重点实验原理、实验设计、数据处理教学难点实验原理、实验设计、数据处理教学准备油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅水盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉或细石膏粉、多媒体课件。
教学过程新课引入教师设问：上节课我们学习了分子动理论，请大家回顾一下分子动理论的主要内容。
学生活动：思考老师所提问题，然后集体回答。
教师口述：通过上节课的学习，我们了解到了分子的大小，我们今天就通过实验来估测分子的大小。
讲授新课一实验目的估测油酸分子的大小。
二实验原理教师活动：讲解实验原理。
将油酸滴在水面上时，密度较小的油酸会在水面散开，形成极薄的一层油膜。
油酸分子中较大的烃基(C17H33-)不溶于水，而羧基（-COOH)对水有很强的亲和力。
因此，油酸分子在水中会竖起来，烃基露出水面，羧基留在水中。
若水面足够大，油膜展开得足够充分，则油酸分子就会一个挨一个整齐地紧密排列在水面上，形成单分子层油膜。
由于羧基很小，可以忽略不计，则只需测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面形成的油膜面积S，根据d = V/S即可可算出油膜的厚度，即可估测油酸分子的直径。
三实验器材教师活动：讲解实验所需要的器材。
油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅水盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉。
四实验步骤教师设问：请大家根据实验原理和实验实施方案制订实验步骤。
学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后小组代表发言。
教师活动：理答。
教师活动：讲解实验步骤。
(1)在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。
(2)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液。
(3)用注射器往量筒中滴入1 mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的总滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V。
(4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。
实验：用油膜法估测油酸分子的大小+第1课时+示范教案
2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小（第1课时）一、教学目标1.知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，并理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式d=V。
S2.知道测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和在水面上形成的油膜的面积的方法。
3.能对测量的数据进行综合分析和计算，得到油酸分子直径的数量级。
4.通过油膜法测量油酸分子直径的实验过程，体会用宏观量测量微观量的模型计算方法。
二、教学重点及难点重点：单分子油膜模型的构建、体会利用宏观量的测量推算出微观量大小的方法。
难点：用油膜法估测油酸分子大小的思路和方法。
三、教学用具多媒体课件四、教学过程新课引入教师设问并引导学生思考：有一堆油菜籽，如何用米尺测出1粒油菜籽的直径？教师讲述：油菜籽太小，用米尺测量不可能达到需要的精度。
可先用量筒测出一定量油菜籽的体积V，再将这些油菜籽平摊在水平桌面上，紧密排列但不能重叠，测出油菜籽所占。
的面积S，则1粒油菜籽的直径d=VS教师设问：测量油菜籽直径的办法，是通过测定比较容易测量的较大量来推算不容易测量的较小量来完成的。
分子的直径更小，是不是可以用类似的方法来测量呢？新课讲授（一）实验思路教师讲述：本节我们要测量的是油酸分子的直径。
油酸的分子式为C17H33COOH，在常温下为液态。
它的分子是长条形的，一端是具有亲水性的羧基-COOH，另一端是具有憎水性的烃基C17H33-。
当油酸在水面上形成有自由边界的油膜时，每个分子都是直立的，烃基在油膜表面，成为一个单分子层（如图所示）。
通过实验测出油膜的体积和面积，可以算出油膜的厚度，也就是单个油酸分子的直径d。
水面上单分子油膜的示意图（二）物理量的测量教师设问：1滴油酸中分子太多，平铺在水面上时面积太大，怎么办？教师引导学生并讲述：可以用酒精稀释，之所以选择酒精是因为酒精能够溶解油酸，且酒精易溶于水，容易挥发。
当在水中滴入油酸酒精溶液时，酒精溶于水且很快挥发掉，在水面就形成了纯油酸的薄膜。
高中物理_实验油膜法估测分子直径教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计学情分析知识储备：初中已经学过分子运动论，对分子的大小有一定的了解，但对微观量的大小缺乏感性认识。
能力储备：初中已进行过很多物理量的测量，比如测量长度、质量、密度，也进行过微小量的测量，如铁丝的直径和一张纸的厚度，初步掌握了累积放大的方法和对物理量估算的方法，具备一定的探究能力和创新能力。
心理特点：高中学生已由形象思维过渡到逻辑思维，辩证思维和创新思维也有了一定的发展，对知识的探究具有强烈的好奇心和求知欲。
课堂教学学生学习效果分析班级学生姓名养有严谨、认真、实事求是的实验态度动手能力、获得和处理实验数据的能力课堂检测情况：通过当堂测试检测学生掌握知识的能力和知识落实情况，通过收交批阅，绝大多数学生能完全掌握，只有极个别的学生还有些欠缺。
教材分析一、教材的地位和作用.本节课是鲁科版选修3-3的实验，在新旧教材《分子运动论》这一章中，都有这个实验。
这是物理实验中的一个具有特别意义的实验,本实验设计巧妙，是帮助学生了解微观世界、掌握微观领域的研究方法而增加感性认识的一个重要实验。
因为利用宏观量测量求出微观量的大小,这在中学物理实验中是唯一的一个实验。
本实验蕴含的方法充分体现了物理学研究微观世界现象最基本的思想方法一一累积放大法和估算法，对于提高学生对微观世界的认识非常重要。
本实验对培养学生的质疑精神，创新意识，合作意识及探究能力具有很大的拓展空间。
二、教学目标知识与技能1、 明确实验原理、器材、注意事项2、 能正确测出一滴油酸酒精溶液体积和油膜的面积3、学会处理实验数据,培养学生的观察和实验能力过程与方法1、通过经历估测分子直径实验探究与操作过程，让学生体会用宏观量来测微观量的间接测量法，累积放大的方法和估算法2、学会利用数格估算面积的方法求解某些物理量。
情感态度与价值观、1、培养学生合作意识，实事求是的科学态度 2培养学生严谨、细致、耐心的实验素养 3、培养学生的物理兴趣和探索精神 三、教学重点和难点：教学重点：掌握油膜法粗测分子的大小的方法，能根据宏观量和阿伏加德罗常数计算微观量教学难点：痱子粉的撒取和滴液的技巧以及面积的计算 四、课时 1课时课堂检测用油膜法估测分子的直径（A 层必做）1、在下列器材中，本实验中不需要的有____________________________。
用油膜法估测油酸分子的大小 导学案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
1.2用油膜法估测油酸分子的大小【学习目标】1.知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，并理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式d=V/S。
2.能操作并测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和在水面上形成的油膜的面积。
3.能对测量的数据进行综合分析和计算，得到油酸分子直径的数量级。
4.通过油膜法测量油酸分子直径的实验过程，体会用宏观量测量微观量的模型计算方法。
【开启新探索】我们知道，分子十分微小，多数分子直径数量级在10-10m。
我们用肉眼根本无法直接观察、测量。
那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢？【合作学习】任务一、实验原理和器材1、实验原理：（1）固体、液体可以认为各个球形分子是一个挨一个地紧密排列（2）将一滴体积已知的小油滴，滴在水面上，使其尽可能地散开形成一层极薄的油膜，此时油膜可看成单分子油膜，油膜的厚度看成是，所以只要再测定出这层，就可求出油酸分子直径的大小。
2、实验器材酒精稀释的油酸、清水、量筒、浅盘、注射器、玻璃板、爽身粉、彩色笔、坐标纸。
盛水浅盘----提供平静的水面坐标纸、玻璃板----描绘痱子粉-----撒在水面上使油酸酒精溶液-----获得3、【例1】在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，没有使用到的研究方法是（）A．累积法 B．模型法 C．估算法D．控制变量法任务二、实验步骤1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.①取1 mL的油酸，用无水酒精按1∶200的体积比稀释，使油酸在酒精中充分溶解。
②用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如1 mL)时的滴数，由此求出一滴油酸酒精溶液的。
再根据溶液浓度计算其所含的体积V2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S.①往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上②用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸油精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成油膜，待油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。
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Ｖ０ ＝Ｖｎ 再根据球体模型换算出直径．
方法３：测出很多颗黄豆的 总 体 积，再 把 黄 豆 单 层 排 列 ，测 出 铺 开 的 面 积 ，总 体 积 除 以 总 面 积 就 是 黄
关键词：ＳＴＥＭ 教育 物理教学设计 油膜法
近年来，随 着 科 技 的 发 展，ＳＴＥＭ 教 育 走 入 了 人们的视野，受到了各国的重视和关注．ＳＴＥＭ 教育 旨 在 培 养 跨 学 科 综 合 性 、具 有 核 心 竞 争 力 的 人 才 ，大 多是以小组项目 合 作 的 形 式 开 展．ＳＴＥＭ 教 育 在 美 国研究已逾３０ 年，是 进 行 综 合 教 育 的 一 种 实 践 探 索，已渗透到基础教育．而 在 我 国，在 高 中 以 分 科 教 学为主的大背景下，若 要 把 高 中 课 程 直 接 整 合 成 为
１ 情境导入
图１ 渗透 ＳＴＥＭ 教育的教学流程图
分子那么小，我们能 不 能 用 实 验 室 的 普 通 仪 器 测 量 分子的大小呢？
１．１ 创设情境
设 计 意 图 ：从 熟 悉 的 情 景 出 发 ，逐 步 展 现 微 观 世
展现镜 头 下 不 断 放 大 的 人 体 手 部 皮 肤 图 像 ，放 界，符合学生的认知规 律．多 媒 体 展 示，给 学 生 视 觉
油膜法的原理是利用油酸分子在水面上形成油 膜层的方法来估测分 子 的 大 小．实 际 上 油 酸 的 化 学 式是 Ｃ１７Ｈ３３Ｃ Ｏ ＯＨ，它 的 一 个 分 子 由 两 部 分 组 成 ， 一部 分 是 Ｃ１７Ｈ３３，不 受 水 的 吸 引；另 一 部 分 是 Ｃ Ｏ ＯＨ，它对水有 很 强 的 亲 合 力．经 过 酒 精 稀 释 过 的油酸滴在水面上形 成 近 似 圆 形 的 油 膜，酒 精 溶 于 水 并 很 快 挥 发 ，在 水 面 上 形 成 一 层 纯 油 酸 薄 膜 ．其 中 Ｃ１７Ｈ３３ 部分冒出水面，而 Ｃ Ｏ ＯＨ 部 分 留 在 水 中，油 酸 分 子 直 立 在 水 面 上 ，形 成 一 个 单 分 子 的 油 膜 层 ．估 测油酸分子的直径只需求出这层油膜的厚度即可． 根据ｄ＝ＶＳ 可知，获得很小的 １ 滴油 酸 并 测 出 其 体 — ７２ —
豆的直径ｄ＝ＶＳ ． 教 师 ：这 些 方 法 都 能 有 效 地 测 量 黄 豆 直 径 ，方 法
３即可类比单分子层模型． 设计意图：分 子 非 常 小，肉 眼 无 法 观 察，学 生 可
能无法一下子建立分 子 模 型．用 测 量 黄 豆 的 实 验 进 行铺垫，让学生有实物 观 察，思 考 有 物 可 依，易 于 搭 建 模 型 ．对 于 量 值 较 小 的 物 理 量 ，可 以 通 过 一 定 的 函 数关系间接地进行测 量，或 者 将 某 些 不 易 直 接 显 示 的物理现象转化为宏 观 现 象 进 行 间 接 观 察，这 是 重 要 的 科 学 研 究 方 法 ，也 是 本 实 验 的 巧 妙 之 处 ． １．３ 引入学习任务
２０１９年５月 物理通报 教学案例设计与分析
渗透 ＳＴＥＭ 教育的高中物理教学设计＊
——— 以“油膜法估测油酸分子直径”实验为例
温榆华 肖 化
（华南师范大学物理与电信工程学院 广东 广州 ５１０００６）
陈成业
（广州市天河外国语中学 广东 广州 ５１００００） （收 稿 日 期 ：２０１８－０３－１７）
引导学 生 在 宏 观 世 界 建 立 微 观 物 理 模 型，用 黄 豆模拟寻找方法：如 何 测 量 一 粒 黄 豆 的 直 径 呢？ 学 生 提 出 很 多 类 似 的 方 案 ，总 结 如 下 ．
方法１：测 出 很 多 颗 黄 豆 的 总 长，再 数 出 颗 数， 总长除以颗数即得黄豆的直径ｄ＝ｎＬ ．
＊ 华南师范大学拔尖研究生项目资助；全国教育信息技 术 研 究 课 题 “ＳＴＥＡＭ 课 程 开 发 与 实 践 研 究”的 研 究 成 果 之 一，项 目 编 号：
１７４４３００３４
— ７１ —
２０１９年５月 物理通报 教学案例设计与分析
已经能观察到物质表 面 的 分 子．有 利 于 学 生 深 化 对 微 观 世 界 的 认 识 ，搭 建 微 观 世 界 和 宏 观 世 界 的 桥 梁 ． １．２ 建立模型
ＳＴＥＭ 综合课 程 难 度 较 大．董 莉 等 提 出，把 ＳＴＥＭ 教育理念渗透到高中物理教学将是一种新的思路和 模式［１］．本文将根 据 余 胜 泉 老 师 的 跨 学 科 整 合 的 项 目设计模式 以 及 王 癑 月 等 的 环 形 教 学 模 型［２，３］，以 高中物理热学实验“油膜法 估测 分子 直 径”为 例，整 理渗透 ＳＴＥＭ 教育的高中物理教 学 设 计．教学流 细 胞，通 过 一 个 细 胞 中 感受，激发学生的学习兴趣．ＳＴＥＭ 教育强调培养学
含有很多分子这一点，知 道 组 成 物 质 的 分 子 是 非 常 生解决实际问题的能力．对于物质分子大小的测量，
小的，引出课题“测 量 分 子 的 大 小”．进 而 提 出 问 题： 用现代技术手段，如 离 子 显 微 镜 或 扫 描 隧 道 显 微 镜
摘 要：近年来，ＳＴＥＭ 教育走入了人们的视野．ＳＴＥＭ 教育旨在培 养 综 合 性、具 有 核 心 竞 争 力 的 人 才，以 适 应 全球化发展 ．结合我国当前高中分科教学的大背景，有学者认为，在高中物理教学 活 动 中 渗 透 ＳＴＥＭ 教 育 理 念 是 物 理单科教 学 走 向 综 合 化 教 学 模 式 的 新 思 路 ．主 要 以 高 中 物 理 中 油 膜 法 估 测 油 酸 分 子 直 径 的 实 验 为 例，介 绍 渗 透 ＳＴＥＭ 教育的高中物理教学设计．