第三课时实验9：用油膜法估测分子的大小

第三课时实验9：用油膜法估测分子的大小1．用油膜法估测分子的大小．2．加深对分子动理论基本内容的理解．3．学会间接测量微观量的方法．实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，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单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如下图，则：d＝配制好的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或石膏粉)、注射器(或滴管)、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸．1．取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸酒精溶液．2．用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝mL.3．往边长约为30～40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上．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．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．根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S12实验次数一滴纯油酸的体积V分子的大小(m)平均值121．实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净，实验时，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用．否则会增大实验误差．2．痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．3．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜．不宜长时间放置．4．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．在水面撒痱子粉后，再不要触动盘中的水．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个．用油膜法估测分子直径，通常可以测得比较准，实验误差通常来自三个方面．1．形成单分子油膜只有形成单分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直径，即d＝.要求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜等．2．油滴的体积V用累积法测油滴的体积．先测出1mL的油酸酒精溶液的滴数，从而计算出一滴油酸的酒精溶液的体积．再由油酸的浓度算出油滴的体积．3．油膜的面积S用坐标纸，测出形状不规则油膜的面积．数出不规则图形的轮廓包围的方格数，计算方格数时，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确． 在用油膜法估算分子大小的实验中下列步骤中错误的是________．(1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是1∶200.(2)将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N，反复试验三次，最后取平均滴数．则一滴油酸酒精溶液的体积为V1＝V/N(3)将水倒入塑料浅盘，水深约1cm～2cm，或达盘深的一半即可．(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜．(5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1cm内，滴一滴稀释的油酸溶液．(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上，并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图．(7)将有机玻璃放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个舍去，多于半个的算一个．(8)根据d＝V1/S即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小．(9)清理好有机玻璃及浅盘，使表面没有油酸残留，将仪器整理好、归位．(10)处理实验数据，填好记录表．【解析】

(6)有错，待油酸膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓；(8)有错，应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面积． 在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如上图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．【解析】

(1)根据图形，数得格子数为126个，那么油膜面积是S＝126×1cm2＝126cm2.1．利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是 ()A．一滴油的体积和它的密度B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积C．一滴油的质量和它的密度D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度【解析】利用单分子油膜法估测分子的直径时，油应在水面上尽可能散成单分子油膜，只有单分子油膜的厚度才是分子的直径，因此d＝中，S应为油散成的油膜的最大面积，所以只有B正确．【答案】B2．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 ()A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL溶液的滴数误多记了10滴【答案】

AC3．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45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤CA．用滴管将浓度为0.05%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NB．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，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面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nC．________________________________________________________________________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(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小________(单位：cm)．4．在用油膜法估测分子的大小实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是______mL，所以一滴溶液中油酸体积为V油酸＝________cm3.若实验中测得结