02油膜法測(cè)分子直徑

1、濟(jì)南一中高三物理學(xué)案選修3-3班級(jí)： 姓名： 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)康模河糜湍しü罍y(cè)分子的大小d水油酸分子2實(shí)驗(yàn)原理把一滴油酸（油酸的分子式為C17H33COOH）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/S3實(shí)驗(yàn)器材：水、酒精、油酸、量筒、淺盤(pán)（邊長(zhǎng)約30cm-40cm）、注射器（或滴管

2、）、玻璃板、彩筆、痱子粉（或石膏粉）、坐標(biāo)紙實(shí)驗(yàn)步驟（1）往淺盤(pán)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(pán)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(kāi)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(pán)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)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

3、，可估算出油膜的厚度，即為油酸分子的直徑（7）清洗淺盤(pán)，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(zhǎng)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(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)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，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)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

4、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_(kāi)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d B油酸分子的直徑dC油酸所含的分子數(shù)nNA D油酸所含的分子數(shù)nNA2.一位同學(xué)做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)，所用的油滴是經(jīng)過(guò)稀釋后的油酸酒精溶液，油酸只占其體積的，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粉的水面時(shí)，形成一個(gè)4.0×10-2m2的油膜層，由此推算

5、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_(kāi)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(kāi)，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_(kāi)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)稳雗滴時(shí)體積為V0；先往邊長(zhǎng)為3040 cm的淺盤(pán)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(pán)上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；將畫(huà)有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫(huà)有許多邊長(zhǎng)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 。（2）用彩筆描繪出油膜輪廓線(xiàn)后，