高中物理 第1章 第2节 测量分子的大小课件 粤教版选修33.ppt

第二节测量分子的大小 考点一理解用油膜法测量分子的原理 栏目链接 1 实验中为什么用油酸而不用其他液体 提示 油酸在水面上形成单分子层油膜 油酸分子的一端对水有很强的亲和力 被水吸引在水中 另一端对水没有亲和力 便冒出水面 油酸分子都是直立在水面上的 单分子油膜的厚度等于油酸分子的长度 若把分子当成小球 油膜的厚度也就等于分子的直径 如图所示 2 实验中为什么用酒精对油酸进行稀释 提示 用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油滴 这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜 同时酒精易挥发 不影响测量结果 栏目链接 栏目链接 例1用油膜法估测油酸分子的大小 实验器材有 浓度为0 05 体积分数 的油酸酒精溶液 最小刻度0 1ml的量筒 盛有适量清水的45 50cm2浅盘 痱子粉 橡皮头滴管 玻璃板 彩笔 坐标纸 1 下面是实验步骤 请填写所缺的步骤c a 用滴管将浓度为0 05 油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数n b 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上 用滴管吸取浓度为0 05 的油酸酒精溶液 从低处向水面中央一滴一滴地滴入 直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止 记下滴入的滴数n c d 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位 计算轮廓内正方形的个数 算出油酸薄膜的面积scm2 2 用已给的和测得的物理量表示单个油膜分子的直径大小 单位 cm 栏目链接 栏目链接 课堂训练1 在 用油膜法估测分子的大小 的实验中 下列哪些假设不是实验的前提 c a 该油膜是单分子油膜b 可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径c 油酸分子是球形d 在油膜中油酸分子是紧密排列的 分子间无间隙 解析 在忽略分子间隙的情况下 油膜为单分子油膜时 油膜的厚度为分子的直径 即使分子不是球形 这一关系仍然存在 因此c不是实验假设的前提 故a b d正确 考点二实验数据处理 栏目链接 实验中为什么在水面上撒痱子粉 提示 撒痱子粉后 便于观察所形成的油膜的轮廓 栏目链接 1 油酸溶液配制好后不要长时间放置 以免浓度改变而产生实验误差 2 实验前应检查方盘是否干净 如果有油渍则将导致实验无法完成 3 浅盘中的水应保持稳定状态 最好静置一段时间 痱子粉均匀撒在水面上 从浅盘的中央加痱子粉 使粉自动扩散至均匀 栏目链接 4 向水面滴油酸酒精溶液时 针尖应竖直 靠近水面 最好距水面1cm左右 如果离水面太高 可能无法形成油膜 滴油酸酒精溶液时要注意控制好 只滴1滴 5 计算油膜面积时 以坐标纸上方格的数目来计算 边长1cm 不足半个的舍去 多于半个的算1个 实验只要求估算分子大小 实验结果数量级符合要求即可 6 当重做实验时 水从盘的一侧边缘倒出 在这侧面残留的油酸可用少量的酒精清洗 并用脱脂棉擦去 再用清水冲洗 这样可保持盘的清洁 例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 用滴管向量筒内滴50滴上述溶液 量筒中的溶液体积增加1ml 若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在水面展开 稳定后形成单分子油膜的形状如图所示 1 若每一小方格的边长为30mm 则油酸薄膜的面积为 m2 2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3 3 根据上述数据 估算出油酸分子的直径为 m 解析 1 用填补法数出在油膜范围内的格数 面积大于半个方格的算一个 不足半个的舍去不算 为57个 油膜面积约为s 57 3 0 10 2m 2 5 13 10 2m2 课堂训练2 采用油膜法估测分子的大小 需要测量的物理量是 c a 1滴油酸的质量和它的密度b 1滴油酸的体积和它的密度c 1滴油酸的体积和它散成油膜稳定时的面积d 所散成的油膜的厚度和它的密度 考点三实验误差分析 1 纯油酸体积的计算误差 2 油膜面积的测量误差 主要是 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 自然带来误差 例3为了减小 用油膜法估测分子的大小 的误差 下列方法可行的是 a 用注射器向量筒里滴1滴油酸酒精溶液 直接读出量筒每滴油酸酒精溶液的体积b 把浅盘水平放置 在浅盘里倒入一些水 使水面离盘口距离小一些c 先在浅盘水中撒些痱子粉 再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上d 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 解析 多滴几滴油酸酒精溶液确实会使测量形成油膜的油酸体积更精确些 但多滴以后会使油膜面积增大 可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触 做实验的浅盘的面积都不大 这样油膜就不再是单分子油膜了 答案 b 课堂训练3 多选 某学生在