第八章 实验九 用油膜法估测分子的大小.ppt

一 实验目的1 用油膜法估测油酸分子的大小 2 学会用宏观量间接测量微观量的原理和方法 二 实验原理利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜 如图实 9 1 将油酸分子看做球形 测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积 用d V S计算出油膜的厚度 其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积 S为油膜面积 这个厚度就近似等于油酸分子的直径 图实 9 1 三 实验器材盛水浅盘 滴管 或注射器 试剂瓶 坐标纸 玻璃板 痱子粉 酒精油酸溶液 量筒 彩笔等 四 实验操作1 步骤 1 取1毫升 1cm3 的油酸溶于酒精中 制成200毫升的酒精油酸溶液 2 往边长约为30cm 40cm的浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 3 用滴管 或注射器 向量筒中滴入n滴配制好的酒精油酸溶液 使这些溶液的体积恰好为1mL 4 用滴管 或注射器 向水面上滴入一滴配制好的酒精油酸溶液 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 五 注意事项1 痱子粉的用量不要太大 并从盘中央加入 使粉自动扩散至均匀 2 测1滴酒精油酸溶液的体积时 滴入量筒中的酒精油酸溶液的体积应为整毫升数 应多滴几毫升 数出对应的滴数 这样求平均值误差较小 3 浅盘里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 4 要待油膜形状稳定后 再画轮廓 5 利用坐标求油膜面积时 以边长1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的个数 不足半个的舍去 大于半个的算一个 六 误差分析1 纯油膜体积的计算误差 1 酒精油酸溶液配制时的浓度误差 2 每滴溶液的体积误差 2 油膜面积的测量误差 1 油膜形状的画线误差 2 数格子法本身是一种估算的方法 自然会带来误差 例1 2011 苏州模拟 用油膜法估测分子的大小 实验的简要步骤如下 A 将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 数出轮廓内的方格数 不足半个的舍去 多于半个的算一个 再根据方格的边长求出油膜的面积S B 将一滴酒精油酸溶液滴在水面上 待油酸薄膜的形状稳定后 将玻璃板放在浅盘上 用彩笔将薄膜的形状描绘在玻璃板上 上述步骤中有遗漏或不完全的 请指出 1 2 上述实验步骤的合理顺序是 解析 1 为使油膜的轮廓清晰 在C步骤中还要在水面上洒上痱子粉或石膏粉 2 要计算一滴溶液中的纯油膜体积 必须知道一滴溶液的体积 因此 实验时还需要步骤F 用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒 记下1mL溶液的滴数n 从而得到一滴溶液的体积 由正确的实验操作可知合理的步骤顺序是 CFBAED 答案 1 在C步骤中 要在水面上洒上痱子粉或石膏粉 2 实验中 还需要F 用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒 记下1mL溶液的滴数n步骤的合理顺序是 CFBAED 例2 在 用油膜法估测分子的大小 的实验中 酒精油酸溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸5mL 用注射器测得1mL上述溶液有液滴50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描出油膜轮廓 再将玻璃板放在坐标纸上 其形状如图实 9 2所示 坐标纸中正方形小方格的边长为1cm 则 图实 9 2 1 油膜的面积约为 保留两位有效数字 2 每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是 3 根据上述数据 估算出油酸分子的直径d 保留一位有效数字 答案 1 84cm2 82cm2 85cm2都可以 2 1 0 10 5mL 3 1 10 9m 例3 某同学设计了如下一个用 油膜法 测分子大小的实验 他配制的油酸酒精溶液的浓度为103mL的溶液中有纯油酸1mL 用注射器量得1mL上述油酸酒精溶液中有液滴50滴 将其中的1滴滴入水面撒有痱子粉的浅盘里 待稳定后 形成了清晰的油膜轮廓 然后他将一有机玻璃放在浅盘上 并在玻璃板上描下了油膜的形状 但他没有坐标纸 就先用游标卡尺测量了该玻璃板的厚度如图实 9 3所示 然后用 图实 9 3 剪刀剪出了面积等于油膜形状的有机玻璃板 如图实 9 4所示 并用天平称出了其质量为0 3kg 已知该有机玻璃板的密