《油膜法測定分子的直徑》人教版高中物理選修3 3課件

講解人：時間：.5.25MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT第3節(jié)油膜法測分子的直徑第七章分子動理論人教版高中物理選修3-3講解人：時間：.5.25MENTALHEALT1．知道本實驗的原理及所需的器材，了解實驗注意的事項．2．會正確測出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積．3．會計算分子的大小，處理好實驗數(shù)據(jù)．4．領(lǐng)會本實驗方法構(gòu)思的特點，理解間接測量微觀量的思想．一、實驗?zāi)康?．知道本實驗的原理及所需的器材，了解實驗注意的事項．一、油酸分子的一端具有親水性，另一端具有憎水性，當(dāng)把酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸便在水面上散開，其中酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成有自由邊界的一層純油酸薄膜，形成單分子油膜．如果將油酸看作是球狀模型，測出一定體積的油酸溶液在水面上形成的油膜面積，計算出油膜的厚度，這個厚度就等于分子的直徑．二、實驗原理油酸分子的一端具有親水性，另一端具有憎水性，當(dāng)把酒精稀釋過的盛水的容器，滴管或注射器，一個量筒，按一定的比例(一般為1∶0)稀釋了的油酸溶液，帶有坐標(biāo)方格的透明有機(jī)玻璃蓋板(面積略大于容器的上表面積)，少量痱子粉或石膏粉，彩筆.三、實驗器材盛水的容器，滴管或注射器，一個量筒，按一定的比例(一般1．用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積的滴數(shù)，求出一滴油酸溶液中所含純油酸的體積V.2．向容器中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上．3．小心地將一滴油酸溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴(kuò)展為油酸膜．4．輕輕地將有機(jī)玻璃蓋板放到容器上，用彩筆將油酸膜的形狀畫在玻璃板上．5．利用坐標(biāo)方格計算出油膜的面積S，再根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積求出油膜的厚度D＝V/S，即為所測分子和直徑.四、實驗步驟1．用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記

1、計算分子直徑時，注意加的不是純油酸，而是酒精油酸溶液，在利用公式d＝V/S計算時，式中的V不是溶液的體積．而應(yīng)該進(jìn)行換算，計算出1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積，方法是：設(shè)n滴酒精油酸溶液是1mL，則每1滴的酒精油酸溶液的體積是1/nmL。五、數(shù)據(jù)處理

2、事先知道配制溶液的比例是1M，則1滴溶液中的純油酸體積V＝1n·1MmL.式中的S是滴入水中后，純油酸形成的油膜，其面積用數(shù)坐標(biāo)紙上對應(yīng)的格數(shù)來計算，以1cm為邊長的坐標(biāo)紙上占了多少個格，其面積就是多少平方厘米，數(shù)格時，不足半個格的舍去，多于半格的算1個格．這樣就可粗略地計算出油酸分子的直徑．1、計算分子直徑時，注意加的不是純油酸，而是酒精油酸溶液1．由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑，實驗室中配制的酒精溶液的濃度、油酸在水面展開的程度、油酸面積的計算都直接影響測量的準(zhǔn)確程度．2．雖然分子直徑的數(shù)量級應(yīng)在10－10m.但中學(xué)階段，對于本實驗只要能測出油酸分子直徑的數(shù)量級在10－9m上即可認(rèn)為是成功的．六、誤差分析1．由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑，實驗室中配制1．痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可．2．滴入油酸溶液時，一定要細(xì)心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過大．3．待測油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓．?dāng)U散后又收縮有兩個原因：第一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮．4．利用坐標(biāo)求油膜面積時，以邊長1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)時，不足半格的舍去，多于半格的算一個．5．當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面會殘留油酸，用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗．這樣可保持盤的清潔.七、注意事項1．痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可．七、注1.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓校浵铝客矁?nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．油膜法測分子大小的實驗步驟典例應(yīng)用1.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________(填寫步驟前面的數(shù)字)．(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2.由此估算出油酸分子的直徑為________m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

【典例應(yīng)用類型一】典例應(yīng)用完成下列填空：【典例應(yīng)用類型一】典例應(yīng)用

【典例應(yīng)用類型一】典例應(yīng)用【典例應(yīng)用類型一】典例應(yīng)用2、(多選)下面哪些措施可以減小“用油膜法估測分子的大小”的實驗的誤差(

)A．裝在淺盤中的水用蒸餾水B．向水中滴油酸酒精溶液液滴時，只要注射器針尖離水面近一些就可以，沒有其他要求C．在描繪油膜形狀時，透明蓋板要離水面近些D．在油膜穩(wěn)定后再描繪油膜的形狀【典例應(yīng)用類型二】油膜法測分子的大小的注意事項典例應(yīng)用2、(多選)下面哪些措施可以減小“用油膜法估測分子的大小”的【解析】：蒸餾水中不含雜質(zhì)，不對實驗產(chǎn)生影響，因此A選項正確．在向水中滴油酸溶液液滴時，注射器針尖要盡量靠近水面，避免對水面產(chǎn)生太大的沖擊．如果液滴下落高度太大，對水面沖擊太大，會形成爆炸式的、含有大鋸齒形的油膜面，給測量造成困難．同時，滴液滴時還要求滴在膜的中央，因此B選項錯誤．在描繪油膜形狀時，蓋板離水面近些便于描繪，C選項正確．同時還要注意：①眼睛應(yīng)在油膜的正上方，并使視線與油膜垂直；②在描繪過程中要避免引起水面振動．在油酸溶液滴入水中后，會發(fā)現(xiàn)油膜面積先增大、后減小的現(xiàn)象，這是因為油膜中的無水乙醇的溶解和蒸發(fā)需要時間，一般在大油膜形成后1～2s的時間，典例應(yīng)用【典例應(yīng)用類型二】油膜法測分子的大小的注意事項就可以收縮成穩(wěn)定的、面積較小的油膜，應(yīng)在此時測量，D選項正確．答案A、C、D.【答案】：ACD【解析】：蒸餾水中不含雜質(zhì)，不對實驗產(chǎn)生影響，因此A選項正確3、在“用油膜法估測分子大小”實驗中所用的油酸酒精溶液的濃度為1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每一小方格的邊長為1cm，試求：

【類型應(yīng)用三】油膜法測分子的大小的數(shù)據(jù)處理典例應(yīng)用3、在“用油膜法估測分子大小”實驗中所用的油酸酒精溶液的濃度(3)實驗中為什么要讓油膜盡可能散開？___________________________________________._____________________________________________【解析】：(1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，數(shù)一下共有114(113～115)個；一個小方格的面積S0＝L2＝1cm2，所以面積S＝114×1cm2＝114cm2.

【類型應(yīng)用三】油膜法測分子的大小的數(shù)據(jù)處理典例應(yīng)用(3)實驗中為什么要讓油膜盡可能散開？【類型應(yīng)用三】油膜法

【類型應(yīng)用三】油膜法測分子的大小的數(shù)據(jù)處理典例應(yīng)用【類型應(yīng)用三】油膜法測分子的大小的數(shù)據(jù)處理典例應(yīng)用講解人：時間：.5.25MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT感謝各位的聆聽第七章分子動理論人教版高中物理選修3-3講解人：時間：.5.25MENTALHEALT講解人：時間：.5.25MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT第3節(jié)油膜法測分子的直徑第七章分子動理論人教版高中物理選修3-3講解人：時間：.5.25MENTALHEALT1．知道本實驗的原理及所需的器材，了解實驗注意的事項．2．會正確測出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積．3．會計算分子的大小，處理好實驗數(shù)據(jù)．4．領(lǐng)會本實驗方法構(gòu)思的特點，理解間接測量微觀量的思想．一、實驗?zāi)康?．知道本實驗的原理及所需的器材，了解實驗注意的事項．一、油酸分子的一端具有親水性，另一端具有憎水性，當(dāng)把酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸便在水面上散開，其中酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成有自由邊界的一層純油酸薄膜，形成單分子油膜．如果將油酸看作是球狀模型，測出一定體積的油酸溶液在水面上形成的油膜面積，計算出油膜的厚度，這個厚度就等于分子的直徑．二、實驗原理油酸分子的一端具有親水性，另一端具有憎水性，當(dāng)把酒精稀釋過的盛水的容器，滴管或注射器，一個量筒，按一定的比例(一般為1∶0)稀釋了的油酸溶液，帶有坐標(biāo)方格的透明有機(jī)玻璃蓋板(面積略大于容器的上表面積)，少量痱子粉或石膏粉，彩筆.三、實驗器材盛水的容器，滴管或注射器，一個量筒，按一定的比例(一般1．用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積的滴數(shù)，求出一滴油酸溶液中所含純油酸的體積V.2．向容器中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上．3．小心地將一滴油酸溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴(kuò)展為油酸膜．4．輕輕地將有機(jī)玻璃蓋板放到容器上，用彩筆將油酸膜的形狀畫在玻璃板上．5．利用坐標(biāo)方格計算出油膜的面積S，再根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積求出油膜的厚度D＝V/S，即為所測分子和直徑.四、實驗步驟1．用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記

1、計算分子直徑時，注意加的不是純油酸，而是酒精油酸溶液，在利用公式d＝V/S計算時，式中的V不是溶液的體積．而應(yīng)該進(jìn)行換算，計算出1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積，方法是：設(shè)n滴酒精油酸溶液是1mL，則每1滴的酒精油酸溶液的體積是1/nmL。五、數(shù)據(jù)處理

2、事先知道配制溶液的比例是1M，則1滴溶液中的純油酸體積V＝1n·1MmL.式中的S是滴入水中后，純油酸形成的油膜，其面積用數(shù)坐標(biāo)紙上對應(yīng)的格數(shù)來計算，以1cm為邊長的坐標(biāo)紙上占了多少個格，其面積就是多少平方厘米，數(shù)格時，不足半個格的舍去，多于半格的算1個格．這樣就可粗略地計算出油酸分子的直徑．1、計算分子直徑時，注意加的不是純油酸，而是酒精油酸溶液1．由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑，實驗室中配制的酒精溶液的濃度、油酸在水面展開的程度、油酸面積的計算都直接影響測量的準(zhǔn)確程度．2．雖然分子直徑的數(shù)量級應(yīng)在10－10m.但中學(xué)階段，對于本實驗只要能測出油酸分子直徑的數(shù)量級在10－9m上即可認(rèn)為是成功的．六、誤差分析1．由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑，實驗室中配制1．痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可．2．滴入油酸溶液時，一定要細(xì)心，不要一下滴得太多，使油膜的面積過大．3．待測油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓．?dāng)U散后又收縮有兩個原因：第一是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)；第二是酒精揮發(fā)后液面收縮．4．利用坐標(biāo)求油膜面積時，以邊長1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)時，不足半格的舍去，多于半格的算一個．5．當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面會殘留油酸，用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗．這樣可保持盤的清潔.七、注意事項1．痱子粉不要撒得太多，只要能夠幫助看清油膜邊界即可．七、注1.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓?，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．油膜法測分子大小的實驗步驟典例應(yīng)用1.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________(填寫步驟前面的數(shù)字)．(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2.由此估算出油酸分子的直徑為________m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

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)A．裝在淺盤中的水用蒸餾水B．向水中滴油酸酒精溶液液滴時，只要注射器針尖離水面近一些就可以，沒有其他要求C．在描繪油膜形狀時，透明蓋板要離水面近些D．在油膜穩(wěn)定后再描繪油膜的形狀【典例應(yīng)用類型二】油膜法測分子的大小的注意事項典例應(yīng)用2、(多選)下面哪些措施可以減小“用油膜法估測分子的大小”的【解析】：蒸餾水中不含雜質(zhì)，不對實驗產(chǎn)生影響，因此A選項正確．在向水中滴油酸溶液液滴時，注射器針尖要盡量靠近水面，避免對水面產(chǎn)生太大的沖擊．如果液滴下落高度太大，對水面沖擊太大，會形成爆炸式的、含有大鋸齒形的油膜面，給測量造成困難．同時，滴液滴時還要求滴在膜的中央，因此B選項錯誤．在描繪油膜形狀時，蓋板離水面近些便于描繪，C選項正確．同時還要注意：①眼睛應(yīng)在油膜的正上方，并使視線與油膜垂直；②在描繪過程中要避免引起水面振動．在油酸溶液滴入水中后，會發(fā)現(xiàn)油膜面積先增大、后減小的現(xiàn)象，這是因為油膜中的無水乙醇的溶解和蒸發(fā)需要時間，一般在大油膜形成后1～2s的時間，典例應(yīng)用【典例應(yīng)用類型二】油膜法測分子的大小的注意事項就可以收縮成穩(wěn)定的、面積較小的油膜，應(yīng)在此時測量，D選項正確．答案A、C、D.