实验 用油膜法估测分子的大小精品文稿.ppt

实验 用油膜法估测分子的大小第1页，本讲稿共43页实验分析与导引实验分析与导引一、一、设计实验设计实验【实验实验目的目的】1估估测测油酸分子的大小油酸分子的大小2学学习间习间接接测测量微量微观观量的原理和量的原理和方法方法第2页，本讲稿共43页【实验实验原理原理】利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单单分子油膜分子油膜(如如图图1131所示所示)，将油酸分，将油酸分子看成球形，子看成球形，测测出一定体出一定体积积油酸酒精溶油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面液在水面上形成的油膜面积积，用，用dV/S计计算出油膜的厚度，其中算出油膜的厚度，其中V为为一滴油酸酒精溶一滴油酸酒精溶液中液中纯纯油酸的体油酸的体积积，S为为第3页，本讲稿共43页油膜面油膜面积积这这个厚度就近似等于油酸分子的直个厚度就近似等于油酸分子的直径径图图1131第4页，本讲稿共43页【实验实验器材器材】盛水浅盛水浅盘盘，滴管，滴管(或注射器或注射器)，试剂试剂瓶，坐瓶，坐标纸标纸，玻璃板，痱子粉，玻璃板，痱子粉(或或细细石膏粉石膏粉)，油酸，酒精，量筒，油酸，酒精，量筒，容量瓶容量瓶(500 mL)，彩笔，彩笔第5页，本讲稿共43页【实验实验步步骤骤】1配制溶液：取配制溶液：取1毫升毫升(1 cm3)的油酸溶于酒的油酸溶于酒精中，制成精中，制成200毫升的油酸酒精溶毫升的油酸酒精溶液液2求液滴体求液滴体积积：用注射器：用注射器(或滴管或滴管)将稀将稀释释的油酸滴入量筒，数出每毫升的滴的油酸滴入量筒，数出每毫升的滴数，求出每滴油酸酒精溶液体数，求出每滴油酸酒精溶液体积积的平均的平均第6页，本讲稿共43页值值，记记入表格入表格3倒水撒粉：在水平放置的浅倒水撒粉：在水平放置的浅盘盘中倒入中倒入约约2 cm深的水，用深的水，用纱纱网网(或粉扑或粉扑)将适量痱子粉将适量痱子粉轻轻轻轻撒在水面上撒在水面上4滴油描滴油描轮轮廓：用滴管将一滴油酸酒精廓：用滴管将一滴油酸酒精溶液溶液轻轻轻轻滴入水面中央，待油膜形状滴入水面中央，待油膜形状稳稳定后，在浅定后，在浅盘盘上盖上塑料盖板，用彩笔上盖上塑料盖板，用彩笔描出油膜的描出油膜的边缘轮边缘轮廓廓第7页，本讲稿共43页5数数格格算算面面积积：数数出出轮轮廓廓内内的的格格数数，不不足足半半格格舍舍去去，超超过过半半格格作作一一格格，再再据据坐坐标纸标纸上一格面上一格面积积求出求出总总面面积积S.6求分子直径：根据油酸酒精溶液的求分子直径：根据油酸酒精溶液的浓浓度，度，计计算出一滴溶液中算出一滴溶液中纯纯油酸的体油酸的体积积V，根据，根据第8页，本讲稿共43页第9页，本讲稿共43页二、数据二、数据处处理理根据上面根据上面记录记录的数据，完成以下表格内容的数据，完成以下表格内容.实验实验次数次数量筒内增加量筒内增加1 mL溶液溶液时时的滴数的滴数轮轮廓内的廓内的小格子数小格子数轮轮廓廓面面积积S12第10页，本讲稿共43页实验实验次数次数一滴一滴纯纯油油酸的体酸的体积积V分子的分子的大小大小(m)平均平均值值12第11页，本讲稿共43页第12页，本讲稿共43页3测测1滴油酸酒精溶液的体滴油酸酒精溶液的体积时积时，滴入量筒，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体中的油酸酒精溶液的体积应为积应为整毫升数，整毫升数，应应多滴几毫升，数出多滴几毫升，数出对应对应的滴的滴数，数，这样这样求平均求平均值误值误差差较较小小4浅浅盘盘里水离里水离盘盘口面的距离口面的距离应较应较小，并小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画状，画线时视线应线时视线应与板面垂直与板面垂直第13页，本讲稿共43页5要待油膜形状稳定后，再画轮廓要待油膜形状稳定后，再画轮廓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，计算轮廓内正方形的个数，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，大于半格的算一个不足半格的舍去，大于半格的算一个第14页，本讲稿共43页7做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，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，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁最后用水冲洗，以保持盘的清洁第15页，本讲稿共43页四、四、误误差分析差分析1形成的油膜不是形成的油膜不是单单分子油膜分子油膜让让油膜尽可能散开，等收油膜尽可能散开，等收缩缩到到稳稳定状定状态态再再进进行行测测量要求使用的酒精的量要求使用的酒精的浓浓度、度、痱子粉的用量适宜等痱子粉的用量适宜等第16页，本讲稿共43页2纯纯油酸体油酸体积积的的计计算算误误差差要用累要用累积积法法测测油滴的体油滴的体积积先先测测出出1 mL的的油酸酒精溶液的滴数，从而油酸酒精溶液的滴数，从而计计算出一滴油酸酒算出一滴油酸酒精溶液的体精溶液的体积积再由油酸的再由油酸的浓浓度算出油酸的体度算出油酸的体积积3油膜的面油膜的面积积S测测算算产产生的生的误误差差(1)油膜形状画油膜形状画线误线误差：用浅差：用浅盘盘使玻璃使玻璃第17页，本讲稿共43页尽量靠近液面，画尽量靠近液面，画线线尽量和油膜尽量和油膜边缘对应边缘对应(2)数格子法数格子法带带来的来的误误差差用坐用坐标纸标纸，测测出形状不出形状不规则规则油膜的面油膜的面积积数出数出不不规则图规则图形的形的轮轮廓包廓包围围的方格数，的方格数，计计算方格数算方格数时时，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方格格边长边长的的单单位越小，用位越小，用这这种方法求出的面种方法求出的面积积越越精确精确第18页，本讲稿共43页一、基本一、基本实验实验操作的考操作的考查查 用油膜法估用油膜法估测测油酸分子的大小，油酸分子的大小，请请完成完成以下空格：以下空格：(1)实验实验器材有：器材有：浓浓度度为为0.05%(体体积积分数分数)的的油酸酒精溶液、最小刻度油酸酒精溶液、最小刻度为为0.1 mL的的_、盛有适量清水的、盛有适量清水的4550 cm2典例透析与示范典例透析与示范例例例例1 1第19页，本讲稿共43页浅浅盘盘、痱子粉、橡皮、痱子粉、橡皮头头滴管、玻璃板、滴管、玻璃板、彩笔、彩笔、_.(2)下面是下面是实验实验步步骤骤，请请填写所缺的步填写所缺的步骤骤C.A用滴管将用滴管将浓浓度度为为0.05%的油酸酒精溶液一的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，滴一滴地滴入量筒中，记记下滴入下滴入1 mL油酸酒油酸酒精溶液精溶液时时的滴数的滴数N第20页，本讲稿共43页B将痱子粉均匀地撒在浅将痱子粉均匀地撒在浅盘盘内水面内水面上，用滴管吸取上，用滴管吸取浓浓度度为为0.05%的油酸酒精溶的油酸酒精溶液，从低液，从低处处向水面中央一滴一滴地滴入，直向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足到油酸薄膜有足够够大的面大的面积积又不与器壁接触又不与器壁接触为为止，止，记记下滴入的滴数下滴入的滴数n第21页，本讲稿共43页C_D将画有油酸薄膜将画有油酸薄膜轮轮廓的玻璃板放在坐廓的玻璃板放在坐标纸标纸上，上，以坐以坐标纸标纸上上边长为边长为1 cm的正方形的正方形为单为单位，位，计计算算轮轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积积S(3)用已用已给给的和的和测测得的物理量表示得的物理量表示单单个油酸个油酸分子的直径分子的直径为为_(单单位：位：cm)第22页，本讲稿共43页第23页，本讲稿共43页第24页，本讲稿共43页第25页，本讲稿共43页【规规律律总结总结】完成基本操作的前提是明完成基本操作的前提是明确确实验实验的目的和每一步的作用，的目的和每一步的作用，亲亲自完成自完成实验实验是正确是正确获获取知取知识识的关的关键键第26页，本讲稿共43页二、二、实验实验数据的数据的处处理理例例例例2 2 在在“用油膜法估用油膜法估测测分子的大分子的大小小”实验实验中，油酸酒精溶液的中，油酸酒精溶液的浓浓度度为为每每104 mL溶液中有溶液中有纯纯油酸油酸6 mL.第27页，本讲稿共43页图图1132第28页，本讲稿共43页用注射器用注射器测测得得1 mL上述溶液共有上述溶液共有75滴滴把把1滴滴该该溶溶液液滴滴入入盛盛水水的的浅浅盘盘里里，待待水水面面稳稳定定后后，将将玻玻璃璃板板放放在在浅浅盘盘上上，在在玻玻璃璃板板上上描描出出油油酸酸的的轮轮廓廓，随随后后把把玻玻璃璃板板放放在在坐坐标标纸纸上上，其其形形状状和和尺尺寸寸如如图图1132所所示示，坐坐标标纸纸中中正正方方形形方方格格的的边边长长为为1 cm.试试求：求：第29页，本讲稿共43页(1)油酸膜的面油酸膜的面积积是多少；是多少；(2)每一滴油酸酒精溶液中含有每一滴油酸酒精溶液中含有纯纯油油酸的体酸的体积积是多少；是多少；(3)根据上述数据，估根据上述数据，估测测出油酸分子出油酸分子的直径的直径第30页，本讲稿共43页第31页，本讲稿共43页第32页，本讲稿共43页【答案答案】(1)129 cm2(2)8106 mL(3)6.21010 m【规规律律总结总结】解决分子油膜解决分子油膜实验实验关关键键是是要理解分子模型，也就是理解油酸分子要理解分子模型，也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜的厚度即分子直径，在水面上形成的薄膜的厚度即分子直径，已知油酸体已知油酸体积积和水面上形成的油酸和水面上形成的油酸第33页，本讲稿共43页面面积积数油膜面数油膜面积对应积对应的格子数的格子数时时，完整的，完整的每个算一个，不完整的大于等于半格的算一每个算一个，不完整的大于等于半格的算一个，不到半格的舍去个，不到半格的舍去第34页，本讲稿共43页三、三、创创新新实验实验例例例例3 3 某同学某同学设计设计了如下一个了如下一个“用油膜法估用油膜法估测测分子的大小分子的大小”的的实验实验第35页，本讲稿共43页图图1133第36页，本讲稿共43页他配制的油酸酒精溶液的他配制的油酸酒精溶液的浓浓度度为为103 mL溶液中有溶液中有纯纯油酸油酸1 mL，用注射器量得，用注射器量得1 mL上述油酸酒精溶液中有液滴上述油酸酒精溶液中有液滴50滴，将其中滴，将其中的的1滴滴入水面撒有痱子粉的浅滴滴入水面撒有痱子粉的浅盘盘里，待里，待稳稳定后，形成了清晰的油膜定后，形成了清晰的油膜轮轮廓他然后将一廓他然后将一有机玻璃板放在浅有机玻璃板放在浅盘盘上，并在玻璃板上描下了油膜的形状上，并在玻璃板上描下了油膜的形状第37页，本讲稿共43页但他没有坐但他没有坐标纸标纸，就先用游，就先用游标标卡尺卡尺测测量了量了该该玻璃板的厚度如玻璃板的厚度如图图1133所示，然后用所示，然后用剪刀剪出了面剪刀剪出了面积积等于油膜形状的有机玻璃板，等于油膜形状的有机玻璃板，如如图图所示，并用天平称出了其所示，并用天平称出了其质质量量为为0.3 kg，已知已知该该有机玻璃板的密度有机玻璃板的密度为为3103 kg/m3，请请根据以上数据估根据以上数据估测测：第38页，本讲稿共43页(1)油酸膜的油酸膜的实际实际面面积积；(2)油酸分子的直径油酸分子的直径【解析解析】(1)由由图读图读出有机玻璃板的厚度出有机玻璃板的厚度d2.5103 m油酸膜的油酸膜的实际实际面面积积S第39页，本讲稿共43页第40页，本讲稿共43页【答案答案】(1)4102 m2(2)51010 m第41页，本讲稿共43页知能优化与演练知能优化与演练第42页，本讲稿共43页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第43页，本讲稿共43页