1.2实验用油膜法估测油酸分子的大小课件高二下学期物理人教版选择性

选择性必修3第一章分子动理论实验：用油膜法估测油酸分子的大小2

2．把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布(如图)。一、实验思路测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。分子是球形的单分子油膜分子间没有空隙三个假设1．油酸分子在水面上形成单分子油膜。让油膜在水面上充分扩散，形成单层油酸分子组成的薄膜，此时油膜的厚度d就是分子的直径，若事先量得油酸体积为V，油膜面积为S，则.3.需要测量的物理量：V、S

实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。水油酸分子d1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V⑴配制油酸溶液：

用注射器吸取体积为V1的油酸，注入一定体积的量筒中，加入无水酒精至体积V2刻度线，充分搅匀后得到体积比（浓度）为

的油酸酒精溶液。⑵测量一滴油酸溶液的体积：

用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，记下液滴的总滴数n和它们的总体积V3，则一滴油酸酒精溶液的体积为。1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V⑶求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V1滴油酸的体积=

油酸、酒精、注射器、烧杯、浅盘、清水、带有坐标方格的玻璃板、彩笔、爽身粉。二、实验器材三、实验步骤1.取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液．用注射器（或滴管）将配置好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（例如1mL）时的滴数n，计算出每滴油酸酒精溶液体积的平均值.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S02⑷待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。⑴在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上。⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。⑶油酸立即在水面散开，形成一块油膜，油膜上没有爽身粉（痱子粉或细石膏粉），可以清楚地看出它的轮廓。互补法求面积正方形的个数N乘单个正方形的面积s0就得到油膜的面积S=s0N。不足半个的舍去根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数。多于半个的算一个互补法水油酸分子dd----单分子油酸的直径V---一滴油酸分子的体积S---一滴油酸分子的面积

S=s0N

大量实验结果表明，尽管所用的测定分子大小的方法不同，测出的结果也有差异，但数量级是一致的。除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10m。6.据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10-10，若不是10-10须重做实验．实验次数一滴溶液中油酸的体积m3轮廓内的小格子数轮廓面积S分子的大小(m)12平均值根据实验记录数据，填在下面表格中7.数据处理（除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m，一般分子的质量的数量级为10-26kg）钨原子

水分子氢分子分子直径数量级10-10m（1nm=10-9m）分子的数量级很小，说明分子很小水油酸分子d四、误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。(2)测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。(3)油酸的体积过大，或水面面积过小，不能形成单分子油膜。(4)描绘油膜形状的画线误差。(5)利用小正方形数计算油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。(6)不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。五注意事项①酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改变，影响实验．从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉的效果好，痱子粉的用量不要太大，否则不易成功．③做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，以保持盘的清洁．④⑤本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可.要待油膜形状稳定后，再画轮廓．②1、把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2×103kg/m3时薄膜能在盐水中悬浮。用天平测出尺寸为10cm×20cm的这种薄膜的质量是36g，请计算这种薄膜的厚度。解:1、把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2×103kg/m3时薄膜能在盐水中悬浮。用天平测出尺寸为10cm×20cm的这种薄膜的质量是36g，请计算这种薄膜的厚度。设薄膜的质量为m、密度为ρ1、面积为S、厚度为d，盐水的密度为ρ2，薄膜在盐水中悬浮，表明薄膜和盐水的密度相等，ρ1=ρ2。解:又因为所以2、在做“用油膜法测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。一注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？2）油酸膜的面积是多少？3）按以上数据，估算油酸分子的大小。2)由图可知，油酸大约占108个小格，则油酸面积为S=108×10-4m23)油酸分子直径1）一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V,则解：3、把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密度为8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol