第二節(jié)測量分子的大小

1、第一章第一章 分子動理論分子動理論第二節(jié)第二節(jié) 測量分子的大小測量分子的大小 欄目鏈接欄目鏈接1 1理解用油膜法測量分子的原理理解用油膜法測量分子的原理2 2會利用宏觀測定微觀量的數(shù)量級的方法會利用宏觀測定微觀量的數(shù)量級的方法 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接對于物質(zhì)分子大小的測量，利用現(xiàn)代技術(shù)，像離子對于物質(zhì)分子大小的測量，利用現(xiàn)代技術(shù)，像離子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡已經(jīng)能觀察到物質(zhì)表面的分子，顯微鏡或掃描隧道顯微鏡已經(jīng)能觀察到物質(zhì)表面的分子，但是這畢竟離中學(xué)物理尚遠(yuǎn)但是這畢竟離中學(xué)物理尚遠(yuǎn)“用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小”實驗設(shè)計思想十分巧妙，它用宏觀量的測量來估測微觀量實驗

2、設(shè)計思想十分巧妙，它用宏觀量的測量來估測微觀量的數(shù)值，有利于科學(xué)思維方法的培養(yǎng)；有利于深化對微觀的數(shù)值，有利于科學(xué)思維方法的培養(yǎng)；有利于深化對微觀世界的認(rèn)識；有利于提高實驗技能、技巧世界的認(rèn)識；有利于提高實驗技能、技巧你會用油膜法估測分子的大小嗎？首先，大膽猜想你會用油膜法估測分子的大小嗎？首先，大膽猜想并提出各種假設(shè)；其次，理清實驗的設(shè)計思想，把握住關(guān)并提出各種假設(shè)；其次，理清實驗的設(shè)計思想，把握住關(guān)鍵步驟進行實驗探究；再次，收集實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)鍵步驟進行實驗探究；再次，收集實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論論 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接1 1實驗器材實驗器材. . 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈

3、接欄目鏈接3 3實驗步驟實驗步驟(1)用注射器或滴管將老師先配制好的油酸酒精溶液用注射器或滴管將老師先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(例如例如1 mL)時的滴數(shù)，如圖所示時的滴數(shù)，如圖所示 欄目鏈接欄目鏈接(2)如圖所示，在水平放置的淺盤倒入約如圖所示，在水平放置的淺盤倒入約2 cm深的深的水，用紗網(wǎng)水，用紗網(wǎng)(或粉撲或粉撲)將適量痱子粉輕輕撒在水面上將適量痱子粉輕輕撒在水面上 欄目鏈接欄目鏈接(3)如圖所示，用滴管將一滴油酸酒精溶液輕輕滴入如圖所示，用滴管將一滴油酸酒精溶液輕輕滴入水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后，在淺盤

4、上蓋上塑料蓋板，水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后，在淺盤上蓋上塑料蓋板，用彩筆描出油膜的邊緣輪廓用彩筆描出油膜的邊緣輪廓 欄目鏈接欄目鏈接4 4數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)將畫有油酸薄膜輪廓的塑料蓋板放在坐標(biāo)紙上，將畫有油酸薄膜輪廓的塑料蓋板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，算出油酸薄膜的面積如圖所示，算出油酸薄膜的面積S. 欄目鏈接欄目鏈接5 5注意事項注意事項(1)(1)油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免改油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免改變濃度產(chǎn)生實驗誤差變濃度產(chǎn)生實驗誤差(2)(2)實驗前應(yīng)練習(xí)好滴法實驗前應(yīng)練習(xí)好滴法 欄目鏈接欄目鏈接 (3) (3)待測油酸擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，待測

5、油酸擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，擴散后又收縮有兩個原因：第一是水面受到油酸滴沖擊凹擴散后又收縮有兩個原因：第一是水面受到油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮(4)(4)當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面上會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫棉擦干，再面上會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫棉擦干，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔(5)(5)從盤的中央加痱子粉，使粉自動擴散至均勻，比從盤的中央加痱子粉，使粉自動擴散至均勻，比在水面上撒粉效果好在水面上撒粉效果好 欄目

6、鏈接欄目鏈接(6)(6)求油膜面積時以坐標(biāo)紙上邊長為求油膜面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm1 cm的正方形的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個多于半個的算一個(7)(7)本實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級本實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可符合要求即可 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接考點考點1 1 理解用油膜法測量分子的原理理解用油膜法測量分子的原理例例1 1在做在做“用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小”的實驗中，的實驗中，某同學(xué)的實驗步驟如下：某同學(xué)的實驗步驟如下：A將畫有油

7、膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S. 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：(1) C(1) C步驟中，要將痱子粉或石膏粉均勻地撒步驟中，要將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上在水面上(2)(2)實驗時，還需要增加步驟實驗時，還需要增加步驟F.F.用注射器或滴管將事用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下溶液先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下溶液的滴數(shù)的滴數(shù)

8、n n與量筒中增加的溶液體積與量筒中增加的溶液體積V V0 0. .合理的步驟：合理的步驟：CFBAEDCFBAED答案：答案：見解析。見解析。 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練1在做在做“用油膜法估測分子大小用油膜法估測分子大小”的實驗中，將油的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每酸溶于酒精，其濃度為每104 mL溶液中有溶液中有6 mL油酸用油酸用注射器向量筒內(nèi)滴注射器向量筒內(nèi)滴75滴上述溶液時，量筒內(nèi)的溶液體積增滴上述溶液時，量筒內(nèi)的溶液體積增加加 1 mL，把，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，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，用筆在玻璃板上描出油

9、酸的輪廓，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，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)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為中正方形方格的邊長為1 cm，試求：，試求： 欄目鏈接欄目鏈接(1)(1)油酸膜的面積是多少？油酸膜的面積是多少？(2)(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練 欄目鏈接欄目鏈接考點考點2 2 實驗操作的注意事項實驗操作的注意事項1

10、 1油酸溶液配制好后不要長時間放置，以免濃度改油酸溶液配制好后不要長時間放置，以免濃度改變而產(chǎn)生實驗誤差變而產(chǎn)生實驗誤差2 2實驗前應(yīng)檢查方盤是否干凈，如果有油漬則將導(dǎo)實驗前應(yīng)檢查方盤是否干凈，如果有油漬則將導(dǎo)致實驗無法完成致實驗無法完成3 3淺盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時間，淺盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時間， 痱子粉均勻撒在水面上從淺盤的中央加痱子粉，使粉自痱子粉均勻撒在水面上從淺盤的中央加痱子粉，使粉自動擴散至均勻動擴散至均勻 欄目鏈接欄目鏈接4 4向水面滴油酸酒精溶液時，針尖應(yīng)豎直、靠近水向水面滴油酸酒精溶液時，針尖應(yīng)豎直、靠近水面面( (最好距水面最好距水面1 cm

11、1 cm左右左右) )，如果離水面太高，可能無法形，如果離水面太高，可能無法形成油膜滴油酸酒精溶液時要注意控制好，只滴成油膜滴油酸酒精溶液時要注意控制好，只滴1 1滴滴5 5計算油膜面積時，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來計算計算油膜面積時，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來計算( (邊長邊長1 cm)1 cm)，不足半個的舍去，多于半個的算，不足半個的舍去，多于半個的算1 1個實驗只個實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可 欄目鏈接欄目鏈接6當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面殘留的油酸可用少量的酒精清洗，并用

12、脫脂棉擦去，側(cè)面殘留的油酸可用少量的酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗這樣可保持盤的清潔再用清水沖洗這樣可保持盤的清潔 欄目鏈接欄目鏈接例例2 2 ( (雙選雙選) )某學(xué)生在做某學(xué)生在做“用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算結(jié)果偏大，可能是由于的實驗中，計算結(jié)果偏大，可能是由于( () )A A油酸未完全散開油酸未完全散開B B油酸中含有大量酒精油酸中含有大量酒精C C計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D D求每滴體積時，求每滴體積時，1 mL1 mL的溶液的滴數(shù)多記了的溶液的滴數(shù)多記了1010滴滴 欄目鏈接欄目鏈接

13、欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練2 2下列說法不是用油膜法估測分子直徑實驗的科學(xué)下列說法不是用油膜法估測分子直徑實驗的科學(xué)依據(jù)的是依據(jù)的是( () )A A將油膜看成單分子油膜將油膜看成單分子油膜B B不考慮各油分子間的間隙不考慮各油分子間的間隙C C考慮了各油分子間的間隙考慮了各油分子間的間隙D D將油膜分子看成球形將油膜分子看成球形解析：解析：該實驗的原理就是將油分子視為球形，該實驗的原理就是將油分子視為球形，且認(rèn)為是一個一個緊挨著單層分布，即不考慮分子且認(rèn)為是一個一個緊挨著單層分布，即不考慮分子間的間隙即間的間隙即C不正確不正確答案：答案：C 欄目鏈接欄目鏈接考點考點3 3 實驗誤差

14、分析實驗誤差分析1 1純油酸體積的計算誤差純油酸體積的計算誤差2 2油膜面積的測量誤差，主要是：油膜面積的測量誤差，主要是：(1)(1)油膜形狀的畫線誤差；油膜形狀的畫線誤差；(2)(2)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然帶來誤數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然帶來誤差差例例3 3 為了減小為了減小“用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小”的誤差，的誤差，下列方法可行的是下列方法可行的是( () ) 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：測一滴油酸酒精溶液的體積時，滴數(shù)是準(zhǔn)確測一滴油酸酒精溶液的體積時，滴數(shù)是準(zhǔn)確的，誤差主要是出在從量筒中讀出的，誤差主要是出在從量筒中讀出n n滴

15、溶液的體積滴溶液的體積V V1 1. .如果如果不是整體積數(shù)，那么估讀的體積誤差就大了，故不是整體積數(shù)，那么估讀的體積誤差就大了，故A A錯對錯對B B項的分析是正確的多滴幾滴確實對測量形成油膜的油酸項的分析是正確的多滴幾滴確實對測量形成油膜的油酸體積會更精確些，但多滴以后會使油膜面積增大，可能使體積會更精確些，但多滴以后會使油膜面積增大，可能使油膜這個不規(guī)則形狀的一部分與淺盤的壁相接觸，這樣油油膜這個不規(guī)則形狀的一部分與淺盤的壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜了膜就不是單分子油膜了( (做實驗的淺盤的面積都不大做實驗的淺盤的面積都不大) )答案：答案：B B 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練3 3在做在做“用油膜法估測分子大小用油膜法估測分子大小”的實驗中，已的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積分子數(shù)為知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積分子數(shù)為n n，又，又用滴管測得每用滴管測得每N N滴這種油酸酒精溶液的總體積為滴這種油酸酒精溶液的總體積為V V. .將一將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的