2022届高考物理一轮复习-第3课时-实验九-用油膜法估测分子的大小课件-人教大纲版2

1．用油膜法估测分子的大小．2．加深对分子动理论基本内容的理解．3．学会间接测量微观量的方法．第3课时实验九用油膜法估测分子的大小第一页，编辑于星期一：十四点二分。第一页，编辑于星期四：二十点三十四分。实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图8－3－1所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图8－3－2，则：d＝.图8－3－1图8－3－2第二页，编辑于星期一：十四点二分。第二页，编辑于星期四：二十点三十四分。一、测一滴酒精溶液中油酸的体积1．取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸酒精溶液．2．用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝mL.二、形成油膜并测出其面积3．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．配制好的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或石膏粉)、注射器(或滴管)、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸第三页，编辑于星期一：十四点二分。第三页，编辑于星期四：二十点三十四分。4．用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，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．6．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积．第四页，编辑于星期一：十四点二分。第四页，编辑于星期四：二十点三十四分。三、数据处理7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不是10－10须重做实验．根据上面记录的数据，完成以下表格内容．实验次数量筒内增加1mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S12实验次数一滴纯油酸的体积V分子的大小(m)平均值12第五页，编辑于星期一：十四点二分。第五页，编辑于星期四：二十点三十四分。1．实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净，实验时，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用．否则会增大实验误差．2．痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．3．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜．不宜长时间放置．4．浅盘中的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．第六页，编辑于星期一：十四点二分。第六页，编辑于星期四：二十点三十四分。5．在水面撒痱子粉后，再不要触动盘中的水．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个．

用油膜法估测分子直径，实验误差通常来自三个方面：1．不能形成单分子油膜2．油滴的体积V的测量产生误差3．计算油膜的面积S有误差第七页，编辑于星期一：十四点二分。第七页，编辑于星期四：二十点三十四分。【例1】在用油膜法估算分子大小的实验中下列步骤中错误的是__________． (1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是1∶200. (2)将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N，反复试验三次，最后取平均滴数．则一滴油酸酒精溶液的体积为V1＝V/N. (3)将水倒入塑料浅盘，水深约1cm～2cm，或达盘深的一半即可．第八页，编辑于星期一：十四点二分。第八页，编辑于星期四：二十点三十四分。(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜．(5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1cm内，滴一滴稀释的油酸溶液．(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上，并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图．(7)将有机玻璃放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．第九页，编辑于星期一：十四点二分。第九页，编辑于星期四：二十点三十四分。(8)根据d＝V1/S即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小．(9)清理好有机玻璃及浅盘，使表面没有油酸残留，将仪器整理好、归位．(10)处理实验数据，填好记录表．解析：(6)有错，待油酸膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓；(8)有错，应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面积．答案：(6)(8)第十页，编辑于星期一：十四点二分。第十页，编辑于星期四：二十点三十四分。【例2】

在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒

精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸，用注射器测得1mL上述溶液有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，其形状和尺寸如图8－3－3所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：图8－3－3第十一页，编辑于星期一：十四点二分。第十一页，编辑于星期四：二十点三十四分。(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是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．解析：(1)根据图形，数得格子数为132个，那么油膜面积是S＝126×1cm2＝126cm2.第十二页，编辑于星期一：十四点二分。第十二页，编辑于星期四：二十点三十四分。(2)根据已知条件可知，1mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积是mL.又已知每104mL溶液中有纯油酸6mL，mL溶液中纯油酸的体积是V＝mL＝8×10－6mL.(3)油酸分子的直径为d＝6.0×10－10m.答案：(1)126cm2(2)8×10－6mL(3)6.0×10－10m

第十三页，编辑于星期一：十四点二分。第十三页，编辑于星期四：二十点三十四分。【例3】在用油膜法估测分子的大小实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为 V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1mL溶液滴 250滴，那么1滴溶液的体积是________mL，所以一滴溶液中油酸体积为

V油酸＝_______cm3.若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出 空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10－10m作比较，并 判断此实验是否符合数量级的要求.第十四页，编辑于星期一：十四点二分。第十四页，编辑于星期四：二十点三十四分。次数S/cm2L＝/cmL平均值153324933563第十五页，编辑于星期一：十四点二分。第十五页，编辑于星期四：二十点三十四分。解析：由题给条件得，1滴溶液的体积为V溶液＝mL＝4×10－3mL，因为，故1滴溶液中油酸体积为：V油酸＝

cm3＝8×10－6cm3.据此算得3次测得L的结果分别为：1．5×10－8cm1.62×10－8cm1.42×10－8cm其平均值为：＝1.51