实验十五用油膜法估测分

1、一、实验目的一、实验目的1估测油酸分子的大小估测油酸分子的大小2学习间接测量微观量的原理学习间接测量微观量的原理和方法和方法二、实验原理二、实验原理实验采用使油酸实验采用使油酸在水面上形成一层单在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子油膜的方法估测分子的大小当把一分子的大小当把一滴用酒精稀释过的油滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸滴在水面上时，油图图14144 41 1酸就在水面上散开，其中的酒精溶于酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图水，并很快挥发，在水面上形成如图1441所示形状的一层纯油酸薄膜如所示形状的一层纯油酸薄膜如果算出一定体积的油酸在水面上形成的果

2、算出一定体积的油酸在水面上形成的图图14144 42 2三、实验器材三、实验器材盛水浅盘、滴管盛水浅盘、滴管(或注射器或注射器)、试剂、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石或细石膏粉膏粉)、酒精、油酸、量筒、彩笔、酒精、油酸、量筒、彩笔四、实验步骤四、实验步骤1取取1毫升毫升(1cm3)的油酸溶于酒的油酸溶于酒精中，制成精中，制成200毫升的酒精油酸溶液毫升的酒精油酸溶液2往边长约为往边长约为30cm40cm的浅的浅盘中倒入约盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上粉或细石膏粉均匀地撒在水面上4用滴管用滴管(或注射器或注射器)

3、向水面上滴向水面上滴入一滴配制好的酒精油酸溶液，油酸入一滴配制好的酒精油酸溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜膜5待油酸薄膜形状稳定后，将一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将油酸薄膜的形状画在玻璃板上6将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积积五、数据处理五、数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数实验次数量筒内增加量筒内增加1mL溶溶液时的滴数液

4、时的滴数轮廓内的轮廓内的小格子数小格子数轮廓面轮廓面积积S12实验次数实验次数一滴纯油酸的体积一滴纯油酸的体积V分子的分子的大小大小(m)平均值平均值12六、注意事项六、注意事项1实验前，必须将所有的实验用实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净；实验时，吸取油酸、酒具擦洗干净；实验时，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能精和溶液的移液管要分别专用，不能混用否则会增大实验误差混用否则会增大实验误差2痱子粉和油酸的用量都不可太痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功大，否则不易成功3酒精油酸溶液的浓度以小于酒精油酸溶液的浓度以小于0.1%为宜，不宜长时间放置为宜，不宜长时间放置4浅盘中的水

5、离盘口面的距离应浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直垂直5油酸在水面上形成油膜时先扩油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓扩散后又收缩的原因有两个：一是水面散后又收缩的原因有两个：一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精受液滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后，油膜回缩挥发后，油膜回缩6滴酒精油酸溶液的滴口应在离滴酒精油酸溶液的滴口应在离水面水面1cm之内，否则油膜难以形成之内，否则油膜难以形成7因为水和油酸都是无色透明的因为水和

6、油酸都是无色透明的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的边界注意要从盘的中央加痱子边界注意要从盘的中央加痱子粉由于加粉后水的表面张力系数变粉由于加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开，同时粉粒之间又小，水将粉粒拉开，同时粉粒之间又存在着排斥作用，粉会自动扩散至均存在着排斥作用，粉会自动扩散至均匀这样做，比将粉撒在水面上的实匀这样做，比将粉撒在水面上的实验效果要好；撒痱子粉后，不要再触验效果要好；撒痱子粉后，不要再触动盘中的水动盘中的水8当重做实验时，水从盘的一侧当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，为防止影响下次实

7、验时油酸的扩散和为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量，可用少量酒精清油膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁洗，这样可保持盘的清洁9本实验只要求估算分子的大本实验只要求估算分子的大小，实验结果数量级符合要求即可小，实验结果数量级符合要求即可七、实验误差分析七、实验误差分析1酒精油酸溶液配制后长时间放酒精油酸溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差带来较大误差2利用小格子数计算轮廓面积利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误时，轮廓的不规则性容易

8、带来计算误差为减小误差，不足半个格子的舍差为减小误差，不足半个格子的舍去，多于半个格子的算一个方格边去，多于半个格子的算一个方格边长的单位越小，计算出的面积越精长的单位越小，计算出的面积越精确确3测量量筒内溶液增加测量量筒内溶液增加1mL的滴的滴数时，体积观测不准确会带来很大误数时，体积观测不准确会带来很大误差，注意正确的读取体积的方法应选差，注意正确的读取体积的方法应选用内径小的量筒用内径小的量筒4油膜形状的画线不准会带来误油膜形状的画线不准会带来误差差题型一题型一 对实验仪器和实验步骤的考查对实验仪器和实验步骤的考查例例1(1)在做在做“用油膜法测量油酸分子的大用油膜法测量油酸分子的大小小

9、”的实验中，备有下列器材：油酸酒精的实验中，备有下列器材：油酸酒精溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔还缺少的器材是板、彩笔还缺少的器材是()A量筒量筒B坐标纸坐标纸C量筒和坐标纸量筒和坐标纸获获D不再缺少仪器不再缺少仪器(2)下面给出的实验步骤中，正确下面给出的实验步骤中，正确顺序为：顺序为：_.A将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上将油酸薄膜的形状画在玻璃板上B用滴管将浓度为用滴管将浓度为0.05%的酒精的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入下滴入1mL酒精油酸溶液时的

10、滴数酒精油酸溶液时的滴数NC将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板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形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2D将痱子粉均匀地撒在浅盘内水将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为面上，用滴管吸取浓度为0.05%的酒精的酒精油酸溶液，从低处向水面中央一滴一油酸溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数的滴数n【解

11、析解析】开始实验前必须用滴开始实验前必须用滴管将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地管将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定的体积时的滴数，从而计算出一滴定的体积时的滴数，从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积在玻璃板上画油酸酒精溶液的体积在玻璃板上画出油膜的形状后，要放在坐标纸上，出油膜的形状后，要放在坐标纸上，以便计算油膜的面积，所以选择以便计算油膜的面积，所以选择C.(说说明：有些配套仪器中，玻璃板上带有明：有些配套仪器中，玻璃板上带有刻度，不再需要坐标纸刻度，不再需要坐标纸)【答案答案】(1)C(2)BDAC题型二题型二 对实验原理和数据处理

12、的考查对实验原理和数据处理的考查例例2油酸酒精溶液的浓度油酸酒精溶液的浓度为每为每1000mL油酸酒精溶油酸酒精溶液中有油酸液中有油酸0.6mL，现用，现用滴管向量筒内滴加滴管向量筒内滴加50滴上滴上述溶液，量筒中的溶液体述溶液，量筒中的溶液体积增加了积增加了1mL，若把一滴，若把一滴 图图14144 43 3这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的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，油酸在水面浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图1443所示若每一小方格的边长为所示若每一小方格的边长为25mm，试问：，试问：这种

13、估测方法是将每个油酸分子这种估测方法是将每个油酸分子视为视为_模型，让油酸尽可能地模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为在水面上散开，则形成的油膜可视为_油膜，这层油膜的厚度可视油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的为油酸分子的_上图中油酸上图中油酸膜的面积为膜的面积为_m2；每一滴油酸；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是酒精溶液中含有纯油酸的体积是_m3；根据上述数据，估测出油；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是酸分子的直径是_m(结果保结果保留两位有效数字留两位有效数字)【答案答案】球体单分子直径球体单分子直径4.41021210112.71010【方法总结方法总结】(1

14、)在本实验中，在本实验中，要注意正确确立分子模型，即把分子要注意正确确立分子模型，即把分子看成是一个球体，分子之间是紧密无看成是一个球体，分子之间是紧密无间的形成的油膜应尽可能散开，这间的形成的油膜应尽可能散开，这样才能当成一层单分子膜，即膜的厚样才能当成一层单分子膜，即膜的厚度为分子的直径度为分子的直径(2)计算油膜面积时，必须遵循计算油膜面积时，必须遵循“数格子法数格子法”的原则的原则(不足半个的舍不足半个的舍去，大于半个的算一个去，大于半个的算一个)(3)要注意纯油酸体积的计算方要注意纯油酸体积的计算方法，必须注意单位的统一法，必须注意单位的统一题型三题型三 对误差分析的考查对误差分析的考查例例3某同学