2013高考一輪物理 用油膜法估測分子的大小.ppt

1、實驗理論必備,第十一章,課下知能提升,實驗十二,命題熱點例析,一、實驗目的 (1)估測油酸分子的大小。 (2)學會間接測量微觀量的原理和方法。 二、實驗原理 利用油酸酒精溶液在平靜的水 面上形成單分子油膜(如圖實12 1所示)，將油酸分子看做球形，測出 圖實121,一定體積油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積，用dV/S計算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積。這個厚度就近似等于油酸分子的直徑。,三、實驗器材 清水、盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標紙、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆。 四、實驗步驟 (1)取1毫升(1 cm3)的油酸溶于

2、酒精中，制成200 毫升的 油酸酒精溶液。,(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒 精溶液，油酸就在水面上慢慢散開，形成單分子油膜。 (5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將準備好的玻璃板蓋在淺盤 上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上。,五、數據處理 根據上面記錄的數據，完成以下表格內容。,(4)測1滴油酸酒精溶液的體積時，滴入量筒中的油酸酒 精溶液的體積應為整毫升數，應多滴幾毫升，數出對應的滴數，這樣求平均值誤差較小。 (5)淺盤里水離盤口面的距離應較小，并要水平放置，以 便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應與板面垂直。 (6)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓。,(7)本實驗只要求估算分

3、子的大小，實驗結果的數量級符 合即可。 (8)做完實驗后，把水從盤的一側邊緣倒出，并用少量酒 精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤的清潔。 七、誤差分析 (1)油酸酒精溶液配制后長時間放置，溶液的濃度會改變， 會給實驗帶來較大誤差。,(2)純油酸體積的計算誤差。 (3)油膜面積的測量誤差 油膜形狀的畫線誤差； 數格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差。,八、實驗改進 在做本實驗時，把痱子粉均勻撒在水面上是很關鍵的一步，在實際操作時常撒的不均勻或撒多，因痱子粉溶于水不能攪拌，只好重做。在實際應用中，可用印刷碳粉代替痱子粉，因為印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若學生撒的太多，可將水

4、和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒攪拌，直至碳粉在水面薄且均勻，若學生撒的不均勻，可直接用玻璃棒攪拌均勻。,例1利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為0.05%(體積分數)的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的規(guī)格為30 cm40 cm的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙。 (1)下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟EC。,A用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴 入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數N； B將痱子粉均勻地撒在淺盤內的水面上，用滴管吸取濃 度為0.05%的油酸酒精溶液，從靠近水面處向淺盤中 央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到

5、油酸薄膜有足 夠大的面積且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數n； C_；,D將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐 標紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內正 方形的個數，算出油酸薄膜的面積S。 (2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小 _(單位：cm)。,答案見解析,例2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1 000 mL溶液中有純油酸0.6 mL， 用注射器測得1 mL上述溶液為80滴， 把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內，讓 圖實122 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實122所示，圖中每一小方格的邊長為1 cm，試求：,(1)油酸薄膜的面積是_cm2； (2)實驗測出油酸分子的直徑是_m；(結 果保留兩位有效數字) (3)實驗中為什么要