高三物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)15 用油膜法估測分子的大小課件 魯科版

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1、實(shí)驗(yàn)十五用油膜法估測分子實(shí)驗(yàn)十五用油膜法估測分子的大小的大小知識要點(diǎn)歸納知識要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?估測油酸分子的大小估測油酸分子的大小2學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的方法估測分子的大小當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開,其中油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開,其中的酒精溶于水,并很快揮發(fā),在水面上形成如圖的酒精溶于水,并很快揮發(fā),在水面上形成如圖1341所示形狀的一層純油酸薄膜如果算出所示形狀的一

2、層純油酸薄膜如果算出一定體積的一定體積的圖圖1341圖圖1342實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材盛水淺盤、滴管盛水淺盤、滴管(或注射器或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉或細(xì)石膏粉)、酒精、油酸、酒精、油酸、量筒、彩筆量筒、彩筆過程分析導(dǎo)引過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1取取1毫升毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中,的油酸溶于酒精中,制成制成200毫升的酒精油酸溶液毫升的酒精油酸溶液2往邊長約為往邊長約為30 cm40 cm的淺盤的淺盤中倒入約中倒入約2 cm深的水,然后將痱子粉深的水,然后將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上二、數(shù)

3、據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù),完成以下表格根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù),完成以下表格內(nèi)容內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)量筒內(nèi)增加量筒內(nèi)增加1 mL溶液時(shí)的溶液時(shí)的滴數(shù)滴數(shù)輪廓內(nèi)的小格輪廓內(nèi)的小格子數(shù)子數(shù)輪廓面輪廓面積積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)一滴純油酸的體一滴純油酸的體積積V分子的分子的大小大小(m)平均值平均值12三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前,必須將所有的實(shí)驗(yàn)用具擦實(shí)驗(yàn)前,必須將所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈;實(shí)驗(yàn)時(shí),吸取油酸、酒精和溶洗干凈;實(shí)驗(yàn)時(shí),吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用,不能混用否液的移液管要分別專用,不能混用否則會增大實(shí)驗(yàn)誤差則會增大實(shí)驗(yàn)誤差2痱子粉和油酸的用量都不可太大,痱子粉和油酸

4、的用量都不可太大,否則不易成功否則不易成功3酒精油酸溶液的濃度以小于酒精油酸溶液的濃度以小于0.1%為為宜,不宜長時(shí)間放置宜,不宜長時(shí)間放置4淺盤中的水離盤口面的距離應(yīng)較小,淺盤中的水離盤口面的距離應(yīng)較小,并要水平放置,以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的并要水平放置,以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀,畫線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直形狀,畫線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直5油酸在水面上形成油膜時(shí)先擴(kuò)散后油酸在水面上形成油膜時(shí)先擴(kuò)散后收縮,要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴(kuò)散后又收縮,要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴(kuò)散后又收縮的原因有兩個:一是水面受液滴沖收縮的原因有兩個:一是水面受液滴沖擊凹陷后又恢復(fù);二是酒精揮發(fā)后油膜擊凹陷后又恢復(fù);二是酒精揮發(fā)后油膜回縮回縮

5、6滴酒精油酸溶液的滴口應(yīng)在離水面滴酒精油酸溶液的滴口應(yīng)在離水面1 cm之內(nèi),否則油膜難以形成之內(nèi),否則油膜難以形成7因?yàn)樗陀退岫际菬o色透明的液體,因?yàn)樗陀退岫际菬o色透明的液體,所以要用痱子粉來顯示油膜的邊界注所以要用痱子粉來顯示油膜的邊界注意要從盤的中央加痱子粉由于加粉后意要從盤的中央加痱子粉由于加粉后水的表面張力系數(shù)變小,水將粉粒拉開,水的表面張力系數(shù)變小,水將粉粒拉開,同時(shí)粉粒之間又存在著排斥作用,粉會同時(shí)粉粒之間又存在著排斥作用,粉會自動擴(kuò)散至均勻這樣做,比將粉撒在自動擴(kuò)散至均勻這樣做,比將粉撒在水面上的實(shí)驗(yàn)效果要好;撒痱子粉后,水面上的實(shí)驗(yàn)效果要好;撒痱子粉后,不要再觸動盤中的水不

6、要再觸動盤中的水8當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí),水從盤的一側(cè)邊緣當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí),水從盤的一側(cè)邊緣倒出,在這側(cè)邊緣會殘留油酸,為防止倒出,在這側(cè)邊緣會殘留油酸,為防止影響下次實(shí)驗(yàn)時(shí)油酸的擴(kuò)散和油膜面積影響下次實(shí)驗(yàn)時(shí)油酸的擴(kuò)散和油膜面積的測量,可用少量酒精清洗,并用脫脂的測量,可用少量酒精清洗,并用脫脂棉擦去,再用清水沖洗,這樣可保持盤棉擦去,再用清水沖洗,這樣可保持盤的清潔的清潔9本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小,實(shí)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級符合要求即可驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級符合要求即可四、誤差分析四、誤差分析1酒精油酸溶液配制后長時(shí)間放置,酒精油酸溶液配制后長時(shí)間放置,溶液的濃度容易改變,會給實(shí)驗(yàn)帶來較溶液的濃

7、度容易改變,會給實(shí)驗(yàn)帶來較大誤差大誤差2利用小格子數(shù)計(jì)算輪廓面積時(shí),輪利用小格子數(shù)計(jì)算輪廓面積時(shí),輪廓的不規(guī)則性容易帶來計(jì)算誤差為減廓的不規(guī)則性容易帶來計(jì)算誤差為減小誤差,不足半個格子的舍去,多于半小誤差,不足半個格子的舍去,多于半個格子的算一個方格邊長的單位越小,個格子的算一個方格邊長的單位越小,計(jì)算出的面積越精確計(jì)算出的面積越精確3測量量筒內(nèi)溶液增加測量量筒內(nèi)溶液增加1 mL的滴數(shù)時(shí),的滴數(shù)時(shí),體積觀測不準(zhǔn)確會帶來很大誤差,注意體積觀測不準(zhǔn)確會帶來很大誤差,注意正確的讀取體積的方法應(yīng)選用內(nèi)徑小的正確的讀取體積的方法應(yīng)選用內(nèi)徑小的量筒量筒4油膜形狀的畫線不準(zhǔn)會帶來誤差油膜形狀的畫線不準(zhǔn)會帶來

8、誤差實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析基本實(shí)驗(yàn)原理的考查基本實(shí)驗(yàn)原理的考查在在“用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中:的實(shí)驗(yàn)中:(1)關(guān)于油膜面積的測量方法,下列做法正確的關(guān)于油膜面積的測量方法,下列做法正確的是是()A油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油膜盡可能油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油膜盡可能地散開,再用刻度尺去量油膜的面積地散開,再用刻度尺去量油膜的面積B油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油膜盡可能油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油膜盡可能地散開,再用刻度尺去量油膜的厚度地散開,再用刻度尺去量油膜的厚度C油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)立即油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上,再

9、利用坐將油膜的輪廓畫在玻璃板上,再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積D油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油油酸酒精溶液滴入水中后,應(yīng)讓油膜盡可能地散開,再把油膜的輪廓畫在膜盡可能地散開,再把油膜的輪廓畫在玻璃板上,然后用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的玻璃板上,然后用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積面積(2)實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)中,將1 cm3的油酸溶于酒精,的油酸溶于酒精,制成制成200 cm3的油酸酒精溶液,又測得的油酸酒精溶液,又測得1 cm3的油酸酒精溶液有的油酸酒精溶液有50滴,現(xiàn)將滴,現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上,水面上形成滴溶液滴到水面上,水面上形成0.2 m2的單分子薄層,由此可估算油酸分子的的單分子薄層,

10、由此可估算油酸分子的直徑直徑d_ m.【答案】【答案】(1)D(2)51010基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 (2011年泉州五中月考年泉州五中月考)在在“用油膜法估測分用油膜法估測分子的大小子的大小”實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得用注射器測得1 mL上述上述溶液共有溶液共有75 滴把滴把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,在玻璃板待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描出油酸的輪廓,隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,上描出油酸的輪廓,隨后把玻璃板

11、放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖其形狀和尺寸如圖1343所示,坐標(biāo)紙中正方所示,坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為形方格的邊長為1 cm,試求:,試求:圖圖1343(1)油酸膜的面積是多少;油酸膜的面積是多少;(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少;的體積是多少;(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的直徑直徑【解析】【解析】(1)根據(jù)圖形數(shù)得格子數(shù)為根據(jù)圖形數(shù)得格子數(shù)為129個,那么油膜面積個,那么油膜面積S1291 cm2129 cm2.【答案】【答案】(1)129 cm2(2)8106 mL(3)6.21010 m【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】解決分子油膜實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵解決分子油膜實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是要理解分子模型,也就是理解油酸分是要理解分子模型,也就是理解油酸分子在水面上形成的薄層的厚度即分子直子在水面上形成的薄層的厚度即分子直徑,已知油酸體積和水面上形成的油酸徑,已知油酸體積和水面上形成的油酸面積數(shù)油膜面積對應(yīng)的格子數(shù)時(shí),完面積數(shù)油膜面積對應(yīng)的格子數(shù)時(shí),完整的每個算一個,不完整的大于等于半整的每個算一個,不完整的大于等于半格的算一個,不到半格的舍去格的算一個,不到半格的舍去

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