物理实验：油膜法测分子直径PPT课件

用油膜法测分子的大小 常州市西夏墅中学高二备课组潘建峰 实验目的 1 了解油酸分子的结构特点 学会用油膜法估测其大小 2 初步学会用统计的方法求物理量 实验原理 1 油酸分子的结构特点油酸分子式为C17H33COOH 是一种结构较为复杂的高分子 由两部分组成 一部分是C17H33是不饱和烃具有憎水性 另一部分是COOH对水有很强的亲和力 被酒精稀释过的油酸滴在水面上时 油酸溶液会在水面上很快散开 其中酒精先溶于水 并很快挥发 最后在水面上形成一块纯油酸薄膜 2 油膜特点其中C17H33部分冒出水面 另一部分COOH则浸在水中 油酸分子直立在水面上 形成一个单分子层油膜 如果那滴油酸体积V可以算出 再测得单分子油膜的面积S 即可估算出油酸分子的直径 大小 d V S 实验原理 实验器材 清水 酒精 分析纯 油酸 分析纯 容量瓶 200ml 20ml注射器 注射用皮管 10ml量筒 塑料水槽 30 30cm 30 30cm玻璃 坐标纸 彩笔 痱子粉 1 用稀酒精溶液及清水清洗浅盘 充分洗去油污 粉尘 以免给实验带来误差 2 配制酒精油酸溶液 取油酸1ml 注入200ml的容量瓶中 然后向容量瓶中注入酒精 直到液面达到200ml刻度线为止 摇动容量瓶 使油酸充分在酒精中溶解 这样就得到了1ml含1 200ml纯油酸的酒精油酸溶液 实验步骤 3 计算每滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积 用注射皮管作滴管 向小量筒内数数滴入5ml溶液 按一滴 秒的速度滴下 5ml约420滴左右 每滴含油酸体积为5ml 420 1 200 0 00006ml 实验步骤 4 在塑料水槽中倒入适量的水 水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉 5 等粉完全静止后开始滴溶液 下滴点距水面1cm左右为宜 过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定 6 把玻璃板盖在塑料盆上 用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上 实验步骤 7 把画有油酸薄膜轮廓的玻璃复在坐标纸上 边长1cm 算出油酸薄膜的面积S 用四舍五入的方法统计有多少个1cm2的面积 8 根据每一滴油酸的体积 和薄膜的面积 即可算出油酸膜的厚度 即油酸分子的大小 实验步骤 实验注意事项 1 酒精油酸溶液配制后不要长时间放置 以免改变浓度 产生误差2 注射器针头高出水面的高度应在1cm之内 当针头靠水面很近 油酸未滴下之前 时 会发现针头下方的粉层已被排开 是由于针头中酒精挥发所致 不影响实验效果 3 实验之前要训练好滴法 4 要在油酸膜面稳定以后再画轮廓 5 重做实验时 水从盘的一侧边缘倒出 在这侧边缘会残留油酸 可用少量酒精清洗 并用脱脂棉擦去 再用清水冲洗 这样可保持盘的清洁 6 从盘的中央加痱子粉 使粉自动扩散至均匀 7 实验只要求估算分子大小 实验结果数量级符合就可 实验注意事项 典题精练 1 将1cm3的油酸溶于酒精 制成200cm3的油酸酒精溶液 已知1cm3溶液有50滴 现取一滴油酸酒精溶液滴在水面上 随着酒精溶于水中 油酸在水面上形成一单分子油膜层 已测出这一薄层的面积为0 2cm2由此可以估算出油酸分子的直径为多少 答案 5 10 10m 典题精练 2 在这个实验中 油酸酒精溶液每104mL溶液中有纯油酸6mL 用注射器得1mL上述溶液中有液滴50滴 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里 待水面稳定后 将玻璃放在浅盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 其形状如图 已知每个小方格的边长为20mm求油酸分子的直径 知识迁移 能力提升 某校的学生在开展研究性学习的活动中 想通过一张标有绘制比例 1 a 的地图估算出某一国家的实际面积 但该国家的边界很不规则 于是 他们开动脑筋 用铅笔 天平 复写纸 剪刀 和一张较大的 厚薄均匀的硬纸片就 称 出了该国家的实际面积 请简要说明他们的方法和步骤 简要步骤 1 将复写纸 地图依次放在硬纸片上 并用铅笔将地图上该国家的边界印在硬纸上 2 用剪刀将印在硬纸片上的 地图 沿边界剪下 然后用同样的硬纸片剪出一个边长为10cm的正方形 3 用天平分别称出正方形 地图 的质量m1和m24 设正方形 地图 的面积为S1和s2 由于正