02油膜法測(cè)分子直徑

1、 年級(jí) 高三 課題 用油膜法估測(cè)分子直徑的大小 使用時(shí)間 第1周 學(xué)案序號(hào) 02 備課教師 魏登花 審核教師 田守民 學(xué)習(xí)目標(biāo) ：掌握 實(shí)驗(yàn)原理，步驟，會(huì)處理數(shù)據(jù) 自主學(xué)習(xí) ：（用時(shí)參考 20 分鐘） 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?用油膜法估測(cè)分子的大小 2實(shí)驗(yàn)原理 把一滴油酸（油酸的分子式為 C 17H 33COOH ）滴到水面上，油 酸分子直立在水面上，形成一層單分子油膜，如圖所示，如果把 分子看成球形，單分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油酸分子的直 徑，測(cè)出油酸液滴的體積 ，再測(cè)出油膜的面積 S，就可以估算 出油酸分子的直徑 d=V/S 30cm-40cm）、注射器（或滴管）、玻 3實(shí)驗(yàn)器材： 水、酒精、油

2、酸、量筒、淺盤（邊長約 璃板、彩筆、痱子粉（或石膏粉）、坐標(biāo)紙 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）往淺盤內(nèi)注入清水 , 水深 12 cm ，把痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上 （2）用注射器或滴管將事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，數(shù)出量筒內(nèi)增加 1mL的滴數(shù)算出一滴溶液中所含油酸的體積V （3）用注射器或滴管在淺盤中央水面上方約1cm高處， 滴入一滴事先配制好的酒精油酸溶液， 油酸在水面上散開后，形成單分子油膜層 （4）待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板擱在淺盤上，在玻璃上用彩筆描繪出油膜形狀的輪 廓 （ 5）將玻璃板覆蓋在坐標(biāo)紙上， 數(shù)出油膜的輪廓所占格數(shù)并算出油膜的面積 S. 邊緣可用互補(bǔ) 方法計(jì)

3、算 （ 6）根據(jù)一滴溶液中所含油酸的體積V 和油膜的面積 S，可估算出油膜的厚度，即為油酸分 子的直徑 （7）清洗淺盤，整理儀器 注意事項(xiàng)： 計(jì)算方格數(shù)時(shí)， 不足半個(gè)格子的舍去， 多于半個(gè)格子的算一個(gè) 方格邊長越小， 求出的面積越精確 合作學(xué)習(xí) （用時(shí)參考 10 分鐘） 考點(diǎn)一：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 【例】在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL 溶液 中有純油酸 6 mL ，用注射器測(cè)得 1 mL 上述溶液為 75滴把 1滴該 溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用 彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廊，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形 狀和尺寸如圖所示

4、，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm.則 （1）油酸薄膜的面積是 cm2. （2）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是 mL.（ 取一位有 效數(shù)字 ） （3）按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為 m （取一位有 效數(shù)字 ） 應(yīng)用學(xué)習(xí) （用時(shí)參考 20 分鐘） 1. 一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為 m 的純油酸，滴在液面上擴(kuò)散后形成的最大面積為S. 已知純油 酸的摩爾質(zhì)量為 M 、密度為 ，阿伏加德羅常數(shù)為 NA，下列表達(dá)式中正確的有（） A油酸分子的直徑 dMB 油酸分子的直徑 d m S S C油酸所含的分子數(shù) n mNAD油酸所含的分子數(shù) nMNA Mm 2.一位同學(xué)做 “用油膜法估測(cè)分子的大小”

5、 的實(shí)驗(yàn)， 所用的油滴是經(jīng)過稀釋后的油酸酒精溶液， 1 油酸只占其體積的 1 ，經(jīng)測(cè)定這種稀釋液 80滴的體積為 1mL ，當(dāng)把 1 滴油滴滴到撒有痱子 100 粉的水面時(shí)，形成一個(gè) 4.010-2m2 的油膜層，由此推算出油酸分子的大小。 （ 1）這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為 且一個(gè)挨一個(gè)緊密排列，讓油酸盡可能地在水面 上散開，則形成一層 油膜，這層油膜的厚度可視為油分子的 。 （ 2）油酸分子的直徑約為 m（保留兩位有效數(shù)字） 用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下： 向體積為 V1 的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2； 用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳?n 滴時(shí)

6、體積為 V0； 先往邊長為 30 40 cm 的淺盤里倒入 2 cm 深的水； 用注射器往水面上滴一滴上述溶液， 等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后， 將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺 盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀； 將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為 a 的小正方形的坐標(biāo)紙上； 計(jì)算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個(gè)格的兩個(gè)格算一格，多于半個(gè)格的算一 格 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有遺漏和錯(cuò)誤，遺漏的步驟是 ；錯(cuò)誤的步驟是 （ 指明步驟，并改正 ），油酸分子直徑的表達(dá)式 d . 3在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知油酸酒精溶液中，油酸的體積比濃度為 0.05%，1mL這樣的溶液合 80滴，現(xiàn)將 1 滴溶液滴在水面上。 （ 1）這滴溶液中純油酸的體積是 m3 。 （