第47讲实验十

1、.第47讲实验十：用油膜法估测分子的大小考情剖析考察内容考纲要求考察年份考察详情才能要求实验、探究：用油膜法估测分子的大小弱项清单实验步骤操作填写不标准，分不清一滴油酸酒精溶液体积中纯油酸的体积.实验储藏一、实验目的用单分子油膜法测分子大小二、实验原理将一滴体积的小油滴，滴在水面上，在水面上尽可能的散开形成一层极薄的油膜我们把分子看成一个个的小球、油酸分子一个紧挨一个整齐排列，此时油膜可看成单分子油膜，油膜的厚度看成是油酸分子的直径，所以只要再测定出这层油膜的面积，就可求出油分子直径的大小设一定体积V的油酸滴在水面上形成单分子层油膜，测出油膜的面积S，根据VSd可求dd为膜厚度，d可以认为是分

2、子直径用单分子油膜法估算分子大小直径的方法根据油酸分子直径d可知，我们要计算出油酸分子d就需要实验中形成油膜的纯油酸的体积V、形成的单分子油膜面积S.1纯油酸体积V的计算方法1配置油酸酒精溶液在实验前配置一定浓度的油酸酒精溶液时，假设向1 mL的油酸中加酒精，配置成500 mL的油酸酒精溶液，那么1 mL的油酸酒精溶液含有 mL的油酸2取1滴油酸酒精溶液用注射器取油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒内，假设100滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，那么一滴油酸酒精溶液的体积就是 mL.通过以上两步，所用一滴的油酸酒精溶液中纯油酸的体积为× mL2×105 mL.更一般的求法，

3、设体积为x mL的油酸，配置成y mL的油酸酒精溶液假设M mL的油酸酒精溶液为N滴，那么一滴的油酸酒精溶液纯油酸的体积V×.2单分子油膜面积S的计算方法将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内坐标纸正方形的个数多于半个的算一个，缺乏半个的舍去假设总个数为k个，坐标纸上每一正方形小格的面积为要S0，那么油酸薄膜的面积Sk·S0.单分子油膜实验测得的分子直径数量级大约是1010 m，实验的结论有力的说明了物体是由体积很小的分子组成的三、实验器材1滴管；2.浅水盘；3.玻璃板；4.彩笔；5.坐标纸；6.量筒；7.酒精油酸溶液；8.水；9.痱子粉四、实验步骤1用注射器或滴

4、管将老师先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积例如1 mL时的滴数2实验时先往边长为30 cm40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上，再用注射器或滴管将老师事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上一滴，形成如下图的形状，待油酸薄膜的形状稳定后，将事先准备好的玻璃板或有机玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状3将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，缺乏半个的舍去，多于半个的算一个4根据老师配制的酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体

5、积V，根据油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d，即油酸分子直径的大小五、本卷须知1油酸酒精溶液的浓度应较小且配制后不要长时间放置，以免酒精挥发改变溶液浓度产生实验误差2痱子粉的用量不要太大，并从盘中央参加，使粉自动扩散至均匀3测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应滴数，这样求平均值误差较小4待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩5浅盘里水离盘口面的间隔 应较小，并要程度放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直6本实验只要求估

6、算分子大小，实验结果数量级符合要求即可7在计算体积和面积时要注意单位的换算.1 mL106 m3，1 cm2104 m2.8做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去酒精，最后用水冲洗，以保持盘的清洁六、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，自然会带来误差技能优化【典型例题1】利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、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm×40 cm的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸1下面是

7、实验步骤，请填写所缺的步骤C.A用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N；B将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管汲取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；C_；D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm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S.2用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_单位：cm1.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法等1在“用油膜法估测分子的大小的实验中，

8、用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液然后用滴管汲取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面到达量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示坐标格的正方形大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是_cm2保存两位有效数字，由此估算出油酸分子的直径是_m保存一位有效数字甲乙2如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏的照片这个量子围栏是由48个铁原子在铜的外表排列成直径为1.4

9、3×108 m的圆周而组成的由此可以估算出铁原子的直径约为_m结果保存两位有效数字【典型例题2】某同学在进展“用油膜法估测分子的大小的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M0.283 kg·mol1，密度0.895×103 kg·m3.假设100滴油酸的体积为1 mL，那么1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？取NA6.02×1023 mol1.球的体积V与直径D的关系为VD3，结果保存一位有效数字2.17年苏北六市联考在“用油膜法估测分子的大小实验中，将V01 ml的油酸溶于酒精，制成V600 ml的油酸酒精溶液，测得1 ml的油酸

10、酒精有75滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成稳定的油膜面积S0.04 m2，由此估算油酸分子的直径为多大？结果保存一位有效数字【学习建议】弄清一滴油酸酒精溶液的体积和一滴油酸酒精溶液体积中纯油酸的体积，再除以油膜面积，即求得油酸分子直径当堂检测1.将1 cm3油酸溶于酒精中，制成200 cm3油酸酒精溶液1 cm3溶液中有50滴现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层已测出这薄层的面积为0.2 m2，由此估测油酸分子的直径为 A2×1010 m B5×1010 m C2×109 m D5×109 m2多

11、项选择关于“用油膜法估测油酸分子的大小的实验，以下说法中正确的选项是 A单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径 B实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上 C实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，缺乏半格的舍去，超过半格的算一格 D处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径3多项选择某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 A油酸未完全散开 B油酸中含有大量的酒精 C计算油膜面积时，舍去了所有缺乏一格的方格 D求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数错误地多记了10滴4某种油酸密度为、摩尔质量为M、油酸分子直径为d，将该油酸稀释为体积浓

12、度为的油酸酒精溶液，用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，一滴油酸酒精溶液的体积为V.假设把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么油分子的体积为D3，求：1一滴油酸酒精溶液在水面上形成的面积；2阿伏加德罗常数NA的表达式51在做“用油膜法估测分子的大小的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完本钱实验，还欠缺的器材有_2本实验，在哪些方面作了理想化的假设_；实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为_；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了_3下面4个图反映“用油膜法估测分子的大小实验中的4个步

13、骤，将它们按操作的先后顺序排列应是_用符号表示4在做“用油膜法估测分子大小的实验中，实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界限，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，如下图，测得油膜占有的小正方形个数为X.第5题图用以上字母表示油酸分子直径的大小d_从图中数得油膜占有的小正方形个数为X_第47讲实验十：用油膜法估测分子的大小技能优化·典型例题1·待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上【解析】1待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅

14、盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；2每滴油酸酒精溶液的体积为 cm3，n滴油酸精溶液所含纯油酸的体积为V×0.05% cm3，所以单个油酸分子的大小d cm. ·变式训练1·12.6×102 8×1010 29.4×1010【解析】1数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是S格数×2 cm×2 cm2.6×102 cm2.溶液浓度为，每滴溶液体积为 mL，2滴溶液中所含油酸体积为V2×105 cm3.油膜厚度即油酸分子的直径是d8×101

15、0 m2直径为1.43×108 m的圆周周长为d4.49×108m，可以估算出铁原子的直径约为4.49×108 m÷489.4×1010 m.·典型例题2·1×101 m2【解析】一个油酸分子的体积V0，由球的体积与直径的关系得油酸分子直径D.最大面积S，解得S1×101 m2.·变式训练2·6×1010 m【解析】根据纯油酸的体积V和油膜面积S，可计算出油膜的厚度L, 把油膜厚度L视为油酸分子的直径，那么d，那么每滴油酸酒精溶液的体积是 mL, 而1 mL的油酸溶于酒精，制

16、成600 mL的油酸酒精溶液， 那么一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V××106 m3，那么根据题目要求保存一位有效数字可以知道油酸分子的直径为6×1010 m. 当堂检测1B【解析】1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为×106m21010 m3，油膜分子是单分子油膜，根据d5×1010 m，所以B项正确2AC【解析】单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径，选项A正确；实验时先把痱子粉撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴入水面，选项B错误；实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，缺乏半格的舍去，超过半格的算一格，选项C正确；处理数据时将一滴油酸酒精溶液含有的纯油酸体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径，选项D错误3AC【解析】由公式d可知，计算结果偏大，是V的测量值偏大或S偏小，AC选项会引起油膜面积的测量值偏小，B选项不影响，D选项会引起一滴油酸的体积V偏小412NA【解