【金榜夺冠】高三物理第一轮复习 第十二章 第四单元 第5课时 实验：用油膜法估测分子的大小课件 选修33.ppt

第四单元实验与探究第5课时实验 用油膜法估测分子的大小 选修3 3第十二章热学 1 实验目的用油膜法估测油酸分子的大小 学习一种估测分子大小的方法 2 实验原理本实验采用使油酸在水面上形成一层纯油酸薄膜的方法估测分子的直径 油酸分子都是直立在水面上的 单分子油膜的厚度即等于油酸分子的直径 根据配制的酒精油酸溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积v 测出这滴溶液形成薄膜的面积s 即可算出油酸的厚度d 即油酸分子的直径 3 实验器材油酸酒精溶液 浅水盘 痱子粉 或石膏粉 量筒 玻璃板 注射器 或滴管 彩笔 水性 带方格的透明盖板1块等 4 实验步骤 1 用注射器或滴管将一定容积的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒 记下量筒内增加一定体积的滴数 求出一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积v 2 向浅盘里倒入约2cm深的水 并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 3 小心地将一滴油酸溶液滴到水面上 让它在水面上自由地扩展为油酸膜 5 数据处理计算分子直径时 注意加的不是纯油酸 而是酒精油酸溶液 在利用公式d 计算时 式中的v不是溶液的体积 而应该进行换算 计算出1滴酒精油酸溶液的体积 方法是 设n滴酒精溶液是1ml 则每1滴的纯酒精油酸溶液的体积为 ml 事先知道配制溶液的比例是 则1滴溶液中纯油酸的体积为v 式中的s是滴入水中后纯油酸形成的油膜面积 其大小用数坐标纸上对应的格数来计算 以边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的格数时 大于半格的均算1个格 最后通过以上公式就能粗略计算出油酸分子的直径 6 注意事项 1 控制滴入酒精油酸溶液为1滴 2 粉末不能太厚 保证能使油膜成一个边缘平滑的图形 3 要在稳定后再画油酸面的轮廓 因为油酸中由于酒精的挥发会使油酸面先扩散后收缩 收缩后余下的才是纯油酸的面积 4 利用坐标纸求油膜面积时 以边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的格数时 大于半格的均算1个 5 当重做实验时 水从盘的一侧边缘倒出 在这一侧面会残留油酸 用少量酒精清洗 并用脱脂棉擦去再用清水冲洗 这样可保持盘的清洁 7 误差分析 1 由于我们是采用间接测量的方式测量分子的直径 实验室中配制的酒精溶液的浓度 油酸在水面展开的程度 油酸面积的计算都直接影响测量的准确程度 2 虽然分子直径的数量级应在10 10m 但中学阶段 对于本实验只要能测出油酸分子的直径的数量级在10 9m上即可认为是成功的 在做 用油膜法估测分子大小 的实验中 所用油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6ml 用注射器测得1ml上述溶液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 其形状和尺寸如右图所示 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 3 按以上实验数据估测出油酸分子的直径 解析 1 由图形状 其中正方形方格87个 用补偿法近似处理 可补19个整小方格 实际占小方格87 19 106 那么油膜面积 s 106 1cm2 106cm2 2 由1ml溶液中有75滴 1滴溶液的体积ml 又每104ml溶液中有纯油酸