科學(xué)測量用油膜法估測油酸分子的大小課件-高二下學(xué)期物理選擇性

第一章

分子動理論的基本觀點第2節(jié)科學(xué)測量：用油膜法估測油酸分子的大小

分子十分微小。以水為例，一個直徑為10~3mm左右的水珠，它的大小與細(xì)菌差不多，用肉眼無法觀察，就是在這樣小的水珠里，分子的個數(shù)竟比地球上人口的總數(shù)還多上好幾倍!那么，通過什么途徑可以知道分子的大小呢?一、實驗?zāi)康?.估測油酸分子大小的數(shù)量級。2.體驗通過油膜法測量油酸分子大小的思想方法。二、實驗器材油酸、酒精、清水、滴管(或注射器)、

、筆、

、玻璃片、淺水盤、坐標(biāo)紙。量筒爽身粉三、實驗步驟（1）用滴管（或注射器）將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)溶液增加一定體積（如1mL）時的滴數(shù)，由此求出一滴油酸酒精溶液的平均體積V。（2）向淺水盤內(nèi)倒入清水，在水面上輕輕而均勻地撒一層爽身粉。用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油層不再擴(kuò)散、形狀穩(wěn)定時，就近似形成了單分子油膜。（3）將玻璃片蓋在淺水盤上，用筆將油膜的輪廓描繪在玻璃片上。（4）將描有油膜輪廓的玻璃片放在坐標(biāo)紙上，算出油膜的面積S。（5）根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。根據(jù)油酸的體積V和油膜的面積S算出油酸分子的直徑。1.測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V油酸的稀釋：使用酒精與油酸混合溶液記錄滴油酸酒精溶液的滴數(shù)1mL油酸酒精200mL油酸酒精溶液稀釋后，1mL溶液中油酸的含量：假設(shè)1mL=50滴1滴溶液的體積：1滴溶液中純油酸含量：例如：物理量的測量2.測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S①在水面均勻撒爽身粉②在水面滴1滴油酸酒精溶液③待油膜形狀穩(wěn)定④將帶有坐標(biāo)方格玻璃板放淺盤上⑤描繪油膜形狀，數(shù)格子，計算油膜面積假設(shè)每個格子邊長是a，如果數(shù)得n個格子：s=na2（不足半格的舍去，多于半格的算一個）四、數(shù)據(jù)分析d-----單分子油酸的直徑V-----一滴油酸的體積S-----一滴油酸的面積水油酸分子d將測量數(shù)據(jù)記入下表格中。次數(shù)面積Sdd的平均值1

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五、實驗結(jié)論：除了一些有機(jī)物大分子,多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10-10m。1.油酸酒精溶液配制后長時間放置，由于酒精的揮發(fā)會導(dǎo)致溶液的濃度改變，從而給實驗帶來較大的誤差。2.利用量筒測量油酸酒精溶液的體積時，沒有使用正確的觀察方法而產(chǎn)生誤差。3.油滴的體積過大，同時水面的面積過小，不能形成單分子油膜。4.描繪油膜形狀的畫線誤差。5.利用小正方形數(shù)計算輪廓的面積時，輪廓的不規(guī)則性容易帶來計算誤差。六、誤差分析1.做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗時，四個同學(xué)都發(fā)生了一個操作錯誤，導(dǎo)致最后所測分子直徑的偏大的是（）A．甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導(dǎo)致油酸酒精溶液旳實際濃度比計算值小了B．乙同學(xué)用注射器測得58滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯記錄為59滴C．丙同學(xué)在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器取溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的粗D．丁同學(xué)計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格AB2.在做

“用油膜法估測分子的大小”實驗中，104mL油酸酒精溶液中有純油酸6mL.用注射器測得1mL上述溶液中有50滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如下圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20mm.(1)油膜的面積是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑．(1)面積為油膜輪廓范圍內(nèi)的格子數(shù)乘以一個格子的面積，即S＝58×(0.02)2m2＝2.32×10－2m2(2)一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積：(3)油酸分子的直徑：3.在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗時，首先將體積為V0的純油酸配制成體積為V的油酸酒精溶液。用注射器測得N滴這樣的溶液的體積為V1，把1滴該油酸酒精溶液滴入鋪滿爽身粉的盛水淺盤里，等油膜形狀穩(wěn)定后，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油膜的輪廓，如圖所示。已測圖中正方形小方格的邊長為L，通過圖可知油膜大約占有n0個小格。(1)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。A.形成清晰的油膜邊界輪廓B.有助于油酸的揮發(fā)C.有助于油酸的顏色更透明便于識別D.對油酸溶液起到稀釋作用D(2)由上述條件可以估算出油酸分子的直徑d為_____。B(3)測量一滴油酸酒精溶液的體積時，為了減小誤差而巧用的方法是_____。A.控制變量法 B.建模法C.累積法 D.歸納法C科學(xué)測量：用油膜法估測油酸分子的大小一、實驗思路二、實驗器材三、實驗步驟四、數(shù)據(jù)分析五、誤差分