科学测量用油膜法估测油酸分子的大小课件-高二下学期物理选择性

第一章

分子动理论的基本观点第2节科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小

分子十分微小。以水为例，一个直径为10~3mm左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍!那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢?一、实验目的1.估测油酸分子大小的数量级。2.体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。二、实验器材油酸、酒精、清水、滴管(或注射器)、

、笔、

、玻璃片、浅水盘、坐标纸。量筒爽身粉三、实验步骤（1）用滴管（或注射器）将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此求出一滴油酸酒精溶液的平均体积V。（2）向浅水盘内倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉。用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。（3）将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将油膜的轮廓描绘在玻璃片上。（4）将描有油膜轮廓的玻璃片放在坐标纸上，算出油膜的面积S。（5）根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径。1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸的稀释：使用酒精与油酸混合溶液记录滴油酸酒精溶液的滴数1mL油酸酒精200mL油酸酒精溶液稀释后，1mL溶液中油酸的含量：假设1mL=50滴1滴溶液的体积：1滴溶液中纯油酸含量：例如：物理量的测量2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S①在水面均匀撒爽身粉②在水面滴1滴油酸酒精溶液③待油膜形状稳定④将带有坐标方格玻璃板放浅盘上⑤描绘油膜形状，数格子，计算油膜面积假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：s=na2（不足半格的舍去，多于半格的算一个）四、数据分析d-----单分子油酸的直径V-----一滴油酸的体积S-----一滴油酸的面积水油酸分子d将测量数据记入下表格中。次数面积Sdd的平均值1

2

3

五、实验结论：除了一些有机物大分子,多数分子大小的数量级为10-10m。1.油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。2.利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。3.油滴的体积过大，同时水面的面积过小，不能形成单分子油膜。4.描绘油膜形状的画线误差。5.利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。六、误差分析1.做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径的偏大的是（）A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液旳实际浓度比计算值小了B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为59滴C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格AB2.在做

“用油膜法估测分子的大小”实验中，104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液中有50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如下图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm.(1)油膜的面积是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径．(1)面积为油膜轮廓范围内的格子数乘以一个格子的面积，即S＝58×(0.02)2m2＝2.32×10－2m2(2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积：(3)油酸分子的直径：3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，首先将体积为V0的纯油酸配制成体积为V的油酸酒精溶液。用注射器测得N滴这样的溶液的体积为V1，把1滴该油酸酒精溶液滴入铺满爽身粉的盛水浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。已测图中正方形小方格的边长为L，通过图可知油膜大约占有n0个小格。(1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。A.形成清晰的油膜边界轮廓B.有助于油酸的挥发C.有助于油酸的颜色更透明便于识别D.对油酸溶液起到稀释作用D(2)由上述条件可以估算出油酸分子的直径d为_____。B(3)测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差而巧用的方法是_____。A.控制变量法 B.建模法C.累积法 D.归纳法C科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小一、实验思路二、实验器材三、实验步骤四、数据分析五、误差分