1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

2实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验目的1.知道用油膜法测定分子大小的思路。通过估测油酸分子的大小，加深对分子大小数量级的认识2.学会模型法，估算法等科学方法的应用3.体验科学探究过程，体验实验方法的巧妙运用，把宏观和微观两个领域联系起来，用宏观的方法测定非常微小的分子的大小4.了解一般分子大小的数量级分子十分微小。以水为例，一个直径为1微米左右的水珠，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?课前讨论测量大象的重量：化整为零测量纸张的厚度：聚零为整测量分子的大小：？？模拟演示一、实验思路2．把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布(如图)。1．油酸分子的特殊结构，更容易在水面上形成油膜。一、实验思路

分子是球形的单分子油膜分子间没有空隙三个假设需要测量的物理量：V、S

油酸、酒精、注射器、烧杯、浅盘、清水、带有坐标方格的玻璃板、彩笔、爽身粉。二、实验器材1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V①稀释。取1mL的油酸，用无水酒精按1∶200的体积比稀释，使油酸在酒精中充分溶解。②分割。用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如1mL)时的滴数，③用它们的总体积除以总滴数，得出一滴油酸酒精溶液的平均体积。④再根据溶液浓度，计算所含纯油酸的体积V。三、物理量的测量2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成油膜的面积S⑤在浅盘中装入约1cm深的蒸馏水，为便于观测油膜的边界，可在水面上均匀的撒上一层爽身粉。⑥在盘中央用注射器滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开。⑦待油酸薄膜形状稳定后，用一块透明胶片或玻璃板盖在盘上，用彩笔描出油膜的轮廓图。⑧将绘有油膜轮廓的胶片或玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，然后计算出油膜的面积S。三、物理量的测量

四、数据分析五、注意事项①实验前，必须把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，否则会增大误差，影响实验结果。②油酸酒精溶液配置好后不要久置，以免浓度改变，给实验带来较大的误差。③向水面滴油酸酒精溶液时，注射器应靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜。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：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发和溶于水后液面收缩。⑤本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。⑥做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，以保持盘的清洁。(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)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)油酸的体积过大，或水面面积过小，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油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。(6)不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。六、误差分析例1

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大很多，可能的原因是(

)A.计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目B.水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开C.将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算D.测量每滴油酸酒精溶液体积时，将29滴溶液错数成30滴七、课堂演练例2在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，先用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中1mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下一滴溶液，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，如图所示.坐标格正方形的大小为1