12實(shí)驗(yàn)用油膜法估測(cè)油酸分子的大小課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性2

問(wèn)題1:分子直徑多大嗎？問(wèn)題2:分子直徑如何測(cè)出來(lái)的？約10-10m

2.用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1.實(shí)驗(yàn)思路(實(shí)驗(yàn)原理）①把1滴油酸(體積為V)滴在水面上，水面上會(huì)形成一層油膜②盡管油酸分子有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和形狀，分子間也存在著間隙，但在估測(cè)其大小時(shí)，可以把它簡(jiǎn)化為球形處理，并認(rèn)為它們緊密排布，形成單分子油膜③此時(shí)油膜的厚度d就是分子的直徑④只需測(cè)量油酸體積V，油膜面積S，就可以知道分子直徑體積、油膜面積如何測(cè)量？S=n(格子數(shù))×a2(單格面積)二.實(shí)驗(yàn)器材：思考1:一滴純油酸滴在水面可否？稀釋1mL油酸200mL油酸酒精溶稀釋后,1mL溶液純油酸含量:若1mL溶液有50滴,則一滴溶液中純油酸體積?則每一滴溶液中純油酸體積:思考3:油膜面積S如何測(cè)量?S=n(格子數(shù))×a2(單格面積)酒精稀釋思考4:油膜厚度，即分子直徑？(V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V)油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、淺盤(pán)、玻璃板、坐標(biāo)紙、彩筆、痱子粉或細(xì)石膏粉=濃度c=濃度c/n(6)將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，把正方形的個(gè)數(shù)乘以單個(gè)正方形的面積就得到油酸薄膜的面積S。計(jì)算方格數(shù)時(shí)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)。(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,用彩筆畫(huà)出油酸薄膜的形狀。(4)將一滴油酸酒精溶液滴在淺盤(pán)的液面上。(3)用注射器往量筒中滴入1mL配制好的油酸酒精溶液(濃度已知)，記下滴入的滴數(shù)n(一般50滴)，并算出一滴油酸酒精溶液的純油酸體積V。(2)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成V=200mL的油酸酒精溶液。(1)在淺盤(pán)中倒入約2cm深的水,將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻撒在水面上。實(shí)驗(yàn)步驟四.數(shù)據(jù)處理：d=V/S單位:d(m),S(m2),V(m3)1m3=106cm3=106ml注意事項(xiàng)(5)待測(cè)油酸液面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓。(1)油酸酒精溶液配制好后不要長(zhǎng)時(shí)間放置,以免改變濃度,造成較大實(shí)驗(yàn)誤差。(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意，淺盤(pán)是否干凈，否則難以形成油膜。(3)淺盤(pán)中的水應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。(4)向水面滴油酸酒精溶液時(shí),應(yīng)靠近水面,不能離水面太高,否則油膜難以形成。(6)計(jì)算輪廓范圍內(nèi)的正方形個(gè)數(shù)時(shí),不足半個(gè)舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)理想化模型假設(shè)：①將油酸分子視為球形；②將油膜看成單分子層；③油酸分子緊密排無(wú)間隙。1.在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中：(1)與實(shí)驗(yàn)中“將油酸分子看成是球形的”采用的方法相同的是___。A.引入質(zhì)點(diǎn)的概念B.平均速度的定義C.引入重心的概念D.研究加速度與力或質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)A將油酸分子看成球形，屬于理想化模型，而引入質(zhì)點(diǎn)的概念采用的方法也是理想化模型，平均速度是采用比值定義法，重心是等效法，研究加速度與力或質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，故選A。(2)有下列實(shí)驗(yàn)步驟：①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤(pán)里倒入約2cm深的水。待水面穩(wěn)定后將適量的爽身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一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③通過(guò)畫(huà)有油膜形狀的帶有坐標(biāo)方格的玻璃板，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。上述步驟中，正確的順序是___________。(填寫(xiě)步驟前面的序號(hào))④①②⑤③“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：配制油酸酒精溶液(教師完成，記下配制比例)→測(cè)定一滴油酸酒精溶液的體積④→準(zhǔn)備帶水的淺盤(pán)并撒爽身粉①→形成油膜②→描繪油膜輪廓⑤→計(jì)算分子直徑③，故正確的順序?yàn)棰堍佗冖茛邸?.

油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤(pán)中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成的油膜形狀如圖所示。若每一小方格的邊長(zhǎng)為25mm，試問(wèn)：(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為_(kāi)____模型，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為_(kāi)_____油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的_____。圖中油膜的面積為_(kāi)_______m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是___________m。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)球形單分子直徑8.3×10－21.2×10－111.4×10－10這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球形模型。讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為單分子油膜。這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑。油膜面積約為S＝132×25×25×10－6m2≈8.3×10－2m2。每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為(2)為了盡可能準(zhǔn)確地估測(cè)出油酸分子的大小，下列措施可行的是____。A.油酸濃度適當(dāng)大一些B.油酸濃度適當(dāng)小一些C.油酸擴(kuò)散后立即繪出輪廓圖D.油酸擴(kuò)散并待其形狀穩(wěn)定后再繪出輪廓圖BD為能形成單分子油膜，油酸濃度應(yīng)適當(dāng)小一些；繪制輪廓圖應(yīng)在油酸擴(kuò)散并待其形狀穩(wěn)定后進(jìn)行，B、D正確，A、C錯(cuò)誤。3.在估測(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：①取油酸注入1000mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到1000mL的刻度為止。搖動(dòng)瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長(zhǎng)約40cm的淺水盤(pán)內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開(kāi)，形成一層油膜，膜上沒(méi)有爽身粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀；⑤將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長(zhǎng)為2cm的方格紙上。(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知，油膜的面積是______cm2，估測(cè)出油酸分子的直徑是________m(此空保留一位有效數(shù)字)。4322×10－10由題圖可知，超過(guò)半格的有108格所以油膜面積為S＝108×2cm×2cm＝432cm2一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)都偏大。對(duì)于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可能是由于___。A.在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了2滴B.計(jì)算油酸面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理C.水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi)D.做實(shí)驗(yàn)之前油酸酒精溶液擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)C在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多