高考物理一轮复习 实验13 用油膜法估测分子的大小课件.ppt

实验13用油膜法估测分子的大小 2 一 实验目的1 估测油酸分子的大小 2 学会间接测量微观量的原理和方法 二 实验原理1 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜 如图所示 2 将油酸分子看作球形 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积 3 用d 计算出油膜的厚度 v为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 s为油膜面积 这个厚度就近似等于油酸分子的直径 3 三 实验器材1 油酸酒精溶液若干毫升 体积配比为1 200 2 注射器或滴管1支 3 量筒1个 4 浅盘1个 规格为30cm 40cm 5 玻璃板1块 面积大于30cm 40cm 坐标纸 6 彩色水笔1支 7 痱子粉 或石膏粉 1盒 8 清水若干升 4 四 实验步骤1 配制油酸酒精溶液 把1ml的油酸溶于酒精中 制成200ml的油酸酒精溶液 2 往浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉 或石膏粉 均匀地撒在水面上 3 用滴管 或注射器 向量筒中滴入n滴油酸酒精溶液 使这些溶液体积恰好为1ml 算出每滴油酸酒精溶液所含油酸的体积v ml 4 用滴管 或注射器 向水面上滴入一滴油酸酒精溶液 油酸就在水面上慢慢散开 形成单分子油膜 5 待油酸薄膜形状稳定后 将一块较大的玻璃板盖在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 5 6 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积 求面积时 以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位 数出轮廓内正方形的个数 不足半个的舍去 多于半个的算一个 7 根据一滴油酸的体积v和其形成的薄膜的面积s 算出油酸薄膜的厚度d 即为油酸分子的大小 比较算出的分子大小 看其数量级是否为10 10m 五 误差分析1 纯油酸体积的计算引起误差 2 油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面 1 油膜形状的画线误差 2 数格子法本身是一种估算的方法 自然会带来误差 6 六 注意事项1 实验前 必须将所有的实验用具擦洗干净 实验时 吸取油酸 酒精和油酸酒精溶液的滴管不能混用 否则会增大实验误差 2 油酸酒精溶液中油酸与酒精的体积比以1 200为宜 3 浅盘里的水面离盘口面的距离应较小 并要水平放置 以便准确地画出油酸薄膜的形状 画线时视线应与板面垂直 4 油酸在水面上形成的薄膜先扩散后收缩 要在薄膜形状稳定后再画轮廓 薄膜扩散后又收缩的原因有两个 一是水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复 二是酒精挥发后 薄膜回缩 5 滴油酸溶液的滴口应在离水面1cm之内 否则油酸薄膜难以形成 实验前要注意训练好滴法 7 该实验中 我们为什么可以用d 来计算油酸分子的直径 提示 该实验中油酸分子呈球形分布在水面上 且一个挨一个 从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度 油膜的厚度也就是分子的直径 8 考点一 考点二 例1利用油膜法估测油酸分子的大小 实验器材有 浓度为0 05 体积分数 的油酸酒精溶液 最小刻度为0 1ml的量筒 盛有适量清水的规格为30cm 40cm的浅盘 痱子粉 胶头滴管 有机玻璃板 彩笔 坐标纸 1 下面是实验步骤 请填写所缺的步骤c a 用滴管将浓度为0 05 的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数n b 将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上 用滴管吸取浓度为0 05 的油酸酒精溶液 从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液 直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止 记下滴入的滴数n 9 考点一 考点二 c d 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的个数 算出油酸薄膜的面积s 单位 cm2 2 用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为 单位 cm 10 11 考点一 考点二 方法归纳用油膜法估测分子大小的思路 1 理解分子模型 也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径 2 明确溶质和溶剂的关系 正确求出纯油酸体积v 3 准确 数 出油膜的面积s 4 利用d 求得分子直径 12 考点一 考点二 数据处理与误差分析例2 2016 甘肃张掖模拟 油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0 6ml 现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液 量筒中的溶液体积增加了1ml 若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在水面展开 稳定后形成的油膜的形状如图所示 每一小方格的边长为25mm 13 考点一 考点二 1 这种估测方法是将每个油酸分子视为模型 让油酸尽可能地在水面上散开 则形成的油膜可视为油膜 这层油膜的厚度可视为油酸分子的 图中油酸膜的面积为m2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是m3 根据上述数据 估测出油酸分子的直径是m 结果保留两位有效数字 2 某同学在实验过程中 在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜 实验时观察到 油膜的面积会先扩张后又收缩了一些 这是为什么呢 请写出你分析的原因 答案 解析 14 考点一 考点二 特别提醒进行数据处理防止出现以下4个方面的错误 1 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 2 计算油膜面积时 将不完整的方格作为完整方格处理 3 计算油酸膜面积时 只数了完整的方格数 4 计算分子直径时没有统一国际单位 15 2016 江苏连云港摸底 测量分子大小的方法有很多 如油膜法 显微法 1 在用油膜法估测分子大小的实验中 用移液管量取0 25ml油酸 倒入标注250ml的容量瓶中 再加入酒精后得到250ml的溶液 然后用滴管吸取这种溶液 向小量筒中滴入100滴溶液 溶液的液面达到量筒中1ml的刻度 再用滴管取配好的油酸溶液 向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液 在液面上形成油酸薄膜 待油膜稳定后 放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜 如图甲所示 坐标格的正方形大小为2cm 2cm 由图可以估算出油膜的面积是cm2 由此估