12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2

问题1:分子直径多大吗？问题2:分子直径如何测出来的？约10-10m

2.用油膜法估测油酸分子的大小1.实验思路(实验原理）①把1滴油酸(体积为V)滴在水面上，水面上会形成一层油膜②尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布，形成单分子油膜③此时油膜的厚度d就是分子的直径④只需测量油酸体积V，油膜面积S，就可以知道分子直径体积、油膜面积如何测量？S=n(格子数)×a2(单格面积)二.实验器材：思考1:一滴纯油酸滴在水面可否？稀释1mL油酸200mL油酸酒精溶稀释后,1mL溶液纯油酸含量:若1mL溶液有50滴,则一滴溶液中纯油酸体积?则每一滴溶液中纯油酸体积:思考3:油膜面积S如何测量?S=n(格子数)×a2(单格面积)酒精稀释思考4:油膜厚度，即分子直径？(V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V)油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉或细石膏粉=浓度c=浓度c/n(6)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油酸薄膜的面积S。计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个。(5)待油酸薄膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔画出油酸薄膜的形状。(4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。(3)用注射器往量筒中滴入1mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的滴数n(一般50滴)，并算出一滴油酸酒精溶液的纯油酸体积V。(2)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成V=200mL的油酸酒精溶液。(1)在浅盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上。实验步骤四.数据处理：d=V/S单位:d(m),S(m2),V(m3)1m3=106cm3=106ml注意事项(5)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。(1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置,以免改变浓度,造成较大实验误差。(2)实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜。(3)浅盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀撒在水面上。(4)向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。(6)计算轮廓范围内的正方形个数时,不足半个舍去,多于半个的算一个理想化模型假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子紧密排无间隙。1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：(1)与实验中“将油酸分子看成是球形的”采用的方法相同的是___。A.引入质点的概念B.平均速度的定义C.引入重心的概念D.研究加速度与力或质量关系的实验A将油酸分子看成球形，属于理想化模型，而引入质点的概念采用的方法也是理想化模型，平均速度是采用比值定义法，重心是等效法，研究加速度与力或质量关系的实验采用的是控制变量法，故选A。(2)有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。③通过画有油膜形状的带有坐标方格的玻璃板，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配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时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。上述步骤中，正确的顺序是___________。(填写步骤前面的序号)④①②⑤③“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴油酸酒精溶液的体积④→准备带水的浅盘并撒爽身粉①→形成油膜②→描绘油膜轮廓⑤→计算分子直径③，故正确的顺序为④①②⑤③。2.

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，稳定后形成的油膜形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：(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_____。图中油膜的面积为________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________m。(结果均保留2位有效数字)球形单分子直径8.3×10－21.2×10－111.4×10－10这种估测方法是将每个分子视为球形模型。让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜。这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。油膜面积约为S＝132×25×25×10－6m2≈8.3×10－2m2。每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为(2)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是____。A.油酸浓度适当大一些B.油酸浓度适当小一些C.油酸扩散后立即绘出轮廓图D.油酸扩散并待其形状稳定后再绘出轮廓图BD为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小一些；绘制轮廓图应在油酸扩散并待其形状稳定后进行，B、D正确，A、C错误。3.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为2cm的方格纸上。(1)利用上述具体操作中的有关数据可知，油膜的面积是______cm2，估测出油酸分子的直径是________m(此空保留一位有效数字)。4322×10－10由题图可知，超过半格的有108格所以油膜面积为S＝108×2cm×2cm＝432cm2一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为(2)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于___。A.在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了2滴B.计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理C.水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开D.做实验之前油酸酒精溶液搁置时间过长C在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多