【创新设计】2011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.ppt

1用油膜法估测分子的大小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学会间接测量微观量的方法第第3 3课时课时 实验九实验九 用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小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，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，在水面上形成如图并很快挥发，在水面上形成如图831所示形状的一层纯油酸薄膜如果算出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表示单分子油表示单分子油膜的面积，膜的面积， 用用d表示分子的直径，如图表示分子的直径，如图832，则：，则：d . 图图831图图832 一、测一滴酒精溶液中油酸的体积一、测一滴酒精溶液中油酸的体积1取取1毫升毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸酒精溶液毫升的油酸酒精溶液2用滴管用滴管(或注射器或注射器)向量筒中滴入向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的 体积恰好为体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积，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二、形成油膜并测出其面积3往往边长约为边长约为30 cm40 cm的浅盘中倒入约的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石深的水，然后将痱子粉或石 膏粉均匀地撒在水面上膏粉均匀地撒在水面上配制好的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉配制好的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或石膏粉或石膏粉)、注射器、注射器(或滴管或滴管)、量筒、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸玻璃板、彩笔、坐标纸4用滴管用滴管(或注射器或注射器)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三、数据处理三、数据处理7据据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积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，据一滴油酸的 体积体积V和薄膜的面积和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度，算出油酸薄膜的厚度d ，即为油酸分子的直，即为油酸分子的直 径比较算出的分子直径，看其数量级径比较算出的分子直径，看其数量级(单位为单位为m)是否为是否为1010，若不是，若不是 1010须重做实验须重做实验 根据上面记录的数据，完成以下表格内容根据上面记录的数据，完成以下表格内容实验次数实验次数量筒内增加量筒内增加1 mL溶液时的滴数溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓内的小格子数轮廓面积轮廓面积S12实验次数实验次数一滴纯油酸的体积一滴纯油酸的体积V分子的大小分子的大小(m)平均值平均值121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油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜不宜长时间放置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的形状，画线时视线应与板面垂直5在水面撒痱子粉后，再不要触动盘中的水在水面撒痱子粉后，再不要触动盘中的水6利用坐标纸求油膜面积时，以边长利用坐标纸求油膜面积时，以边长1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方的正方形为单位，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：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不能形成单分子油膜2油滴的体积油滴的体积V的测量产生误差的测量产生误差3计算油膜的面积计算油膜的面积S有误差有误差【例【例1】 在用在用油膜法估算分子大小的实验中下列步骤中错误的是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，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油酸酒精溶液的体积为V1V/N.(3)将水倒入塑料浅盘，水深约将水倒入塑料浅盘，水深约1 cm2 cm，或达盘深的一半即可，或达盘深的一半即可(4) 将石膏粉将石膏粉(或痱子粉或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜(5) 用注射器用注射器(或滴管或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1 cm内，内，滴一滴稀释的油酸溶液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的轮 廓图廓图(7)将有机玻璃放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积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，求面积时以坐标纸上边长为边长为1 cm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，多于半个的算一个于半个的算一个(8)根据根据dV1/S即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小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，填好记录表处理实验数据，填好记录表解析：解析：(6)有有错，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；面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓；(8)有错，应用有错，应用1滴油酸酒精溶滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面积液中纯油酸体积比上油膜面积答案：答案：(6)(8)【例【例2】 在在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒 精，其浓度为每精，其浓度为每104 mL溶液中有溶液中有6 mL油酸，用注射器测得油酸，用注射器测得1 mL上述溶液有上述溶液有75滴，把滴，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，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，其形状和尺寸如图图833所示，坐标中正方形方格的边长为所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：，试求：图图833(1)油酸膜的面积是多少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？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按以上实验数据估测出油酸分子的直径解析：解析：(1)根根据图形，数得格子数为据图形，数得格子数为132个，那么油膜面积是个，那么油膜面积是S1261 cm2126 cm2. (2)根据已知条件可知，根据已知条件可知，1 mL溶液中有溶液中有75滴，滴，1滴溶液的体积是滴溶液的体积是 mL.又已知每又已知每104 mL溶液中有纯油酸溶液中有纯油酸6 mL， mL溶液中纯油酸的体积是溶液中纯油酸的体积是V mL8106 mL. (3)油酸分子的直径为油酸分子的直径为d 6.01010 m. 答案：答案：(1)126 cm2(2)8106 mL(3)6.01010 m 【例【例3】 在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油酸油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1 500,1 mL溶液滴溶液滴250滴，滴， 那么那么1滴溶液的体积是滴溶液的体积是_mL，所以一滴溶液中油酸体积为，所以一滴溶液中油酸体积为V油酸油酸_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空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L01.121010 m作比较，并作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求判断此实验是否符合数量级的要求.次数次数S/cm2L /cmL平均值平均值153324933563解析：解析：由题给条件得，由题给条件得，1滴溶液的体积为滴溶液的体积为V溶液溶液 mL4103 mL，因为因为 ，故，故1滴溶液中油酸体积为：滴溶液中油酸体积为：V油酸油酸 cm38106 cm3.据此算得据此算得3次测得次测得L的结果分别为：的结果分别为：15108 cm1.62108 cm1.42108 cm其平均值为：其平均值为： 1.511010 m这与公认值的数量相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求这与公认值的数量相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求 答案：答案：410381061.51081.621081.42108 1.511010符合要求符合要求 点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册