把握實驗細節提高成功率
——例談“油膜法估測分子直徑”

李弘

(南菁高級中學初中部 江蘇 無錫 214437)

人教版《物理·選修3-3》“用油膜法估測分子的大小”這個實驗不光設計巧妙，而且體現了一種放大的思想．但此實驗在實際操作過程中，比較容易失敗，我校實驗室通過反復探索，發現如果把握以下細節，能夠使實驗成功率及實驗效果都得到較大幅度的提升．

1 實驗器材選擇

在本實驗中如果完全采用書本上的器材去做，實驗比較難成功，因此我們對實驗器材做了一些調整．

(2)滴溶液器材.書本上采用了細的膠頭滴管來滴溶液，儀器也自帶膠頭滴管，但是在實際操作過程中，發現滴管難以使每一滴液滴等大，且因滴管偏大，每毫升油酸酒精溶液最多能滴40滴，即使用1∶2 000的油酸酒精溶液來做，單分子油膜面積也將超過盤子的總面積．為此我們選用了5 ml注射器，這樣比較容易控制液滴的大小，且每滴油酸酒精溶液所含的油酸不至于過多．

(3)粉末及撒粉工具.書本上要求用痱子粉或者滑石粉，我們經過許多次試驗后，發現痱子粉更適合做本實驗．因為痱子粉相比滑石粉更細、更勻、更輕，而且滑石粉比較容易發硬結塊．另外撒粉工具采用疊成雙層的紗布，這樣能使撒粉更均勻．

(4)描繪圖形所用筆.書本及儀器配套都是用蠟筆在塑料板上進行油膜圖形的描繪，但是一來蠟筆本身要用較大的力氣才能在塑料板上留下圖形，這樣有可能引起液面的晃動，從而影響油膜圖形；二來蠟筆在塑料板上留下的圖形也較難擦去，直接影響下一批學生描繪圖形．因此我們采用黑色白板筆來描繪圖形，這樣既能方便地描繪圖形,又能比較容易地把圖形擦去．

2 實驗操作細節

(1)盤子.每次做實驗之前必須將盤子用洗滌劑徹底清洗一遍，并用清水沖凈．

(2)倒水.盤子中倒入2～3 cm深的水．不可太淺，否則滴液會導致油酸直接接觸到盤子底部，另外描圖形時也不容易看清油膜圖形；也不能太滿，否則可能會引起液面晃動，這樣也會影響描圖．

(3)練習滴液.在將油酸酒精溶液滴入盤中之前，首先要讓學生練習滴液，這一步必不可少，這樣能確保每次做實驗時不會滴下多滴溶液，且每次滴下的液滴是等大的．

(4)撒痱子粉.紗布中痱子粉不可太多，否則在撒粉時粉末會從紗布邊緣漏出，影響均勻粉層的形成；在抖撒紗布中的痱子粉時，可以用一手捏住紗布四角，另一手輕輕敲擊捏紗布手的腕部，這樣有利于形成薄而均勻的粉層．粉層不可太密，否則油膜不易散開，且形成輻射狀不規則的多角形裂紋，這樣的油膜也就不是單分子膜了．粉層也不可過稀，太稀的話會使油膜邊緣輪廓邊緣不清，甚至使油膜輪廓收攏不了導致實驗失敗．

(5)滴液.以針頭距水面1 cm左右向盤中輕輕滴入一滴油酸酒精溶液．太高或太低都不行，太高滴下的溶液溶液可能會濺起小水花，這樣對形成油膜會有較大的影響；太低則針頭揮發的酒精會使粉層先行擴散．

(6)描圖形.在將水倒入盤子的時候水盡量裝滿點，可以使塑料比對板靠近水面，便于準確描繪油膜輪廓．描圖形時動作一定要輕，以免晃動液面，導致油膜圖形破裂．

(7)數格子.在帶有方格的塑料板上描完油膜輪廓后，就要統計油膜的面積，本實驗面積統計方法就是數格子，數格子時先數占滿格子的；再看未占滿的，未滿一半舍去，超過一半則進位為一格．

(8)此實驗成功與否的一個關鍵點就是實驗紀律，因為在本實驗中大聲說話所引起的氣流變化也將影響單分子油膜圖形的形成度，所以在整個過程中要讓學生盡量不要相互討論；并且不要碰到自己和別人的實驗課桌．

(9)實驗數據及處理(表1)

油膜酒精溶液濃度：1∶2 000.

表1 實驗數據

這樣的結果與書本上所說的油酸分子的直徑為10-10m相一致．

在實驗操作過程中，我們要始終保持嚴謹、規范，并對教材上的實驗做出適當的改進；在此基礎上，也要更加關注實驗細節，因為實驗細節可以培養學生細致的觀察能力．如果教師能夠堅持培養學生對于實驗細節的關注，學生便能形成嚴謹而細致的實驗態度，這對學生今后的學習及生活都將產生積極影響．