高中物理 第1章 第2节 测量分子的大小精品课件 粤教选修33.ppt

第二第二节节测测量分子的大小量分子的大小2021/8/11 星期三1 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第二节第二节课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位2021/8/11 星期三2课标定位课标定位学学习习目目标标：1.知知道道和和理理解解油油膜膜法法测测定定分分子子大大小小的的原原理理和和方方法法2掌握掌握实验实验器材，理解器材，理解实验实验步步骤骤3学会学会实验实验数据的收集和数据的收集和处处理方法理方法重点重点难难点：点：1.油油膜膜法法测测定定分分子子大大小小的的原原理理及及利利用用其其进进行行的的计计算算2.实验实验数据的收集和数据的收集和处处理方法的理解理方法的理解2021/8/11 星期三3课前自主学案课前自主学案一、实验目的一、实验目的用单分子油膜法测分子大小用单分子油膜法测分子大小(直径直径)二、实验原理二、实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的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油酸的分子式为方法估测分子的大小油酸的分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是组成：一部分是C17H33，另一部分是，另一部分是COOH.其中其中COOH对水有很强的亲和力，当把对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，2021/8/11 星期三42021/8/11 星期三5图图121说说明：明：(1)分子并不是球形的，但分子并不是球形的，但这这里把它里把它们们当作当作球形球形处处理，是一种估算的方法估算在物理学的理，是一种估算的方法估算在物理学的学学习习和研究中都是很有用的和研究中都是很有用的(2)尽管用不同方法尽管用不同方法测测量分子直径量分子直径结结果有差异，但果有差异，但除一些高分子有机物外，一般除一些高分子有机物外，一般测测得数量得数量级级一致，一致，分子直径的数量分子直径的数量级为级为1010 m.2021/8/11 星期三6三、实验器材三、实验器材序号序号器材名称器材名称备备注注1已稀已稀释释的油酸若干毫升的油酸若干毫升体体积积配比配比为为12002浅浅盘盘1只只30 cm40 cm3注射器注射器(或滴管或滴管)1支支4带带方格的透明塑料盖板方格的透明塑料盖板1块块5量筒量筒1个个6彩色水笔彩色水笔1支支7痱子粉痱子粉(或石膏粉或石膏粉)带纱带纱网或粉扑网或粉扑2021/8/11 星期三7四、四、实验实验步步骤骤1如如图图122甲甲所所示示，用用注注射射器器(或或滴滴管管)将将稀稀释释的的油油酸酸滴滴入入量量筒筒，数数出出每每毫毫升升溶溶液液的的滴滴数数，求求出每滴液滴体出每滴液滴体积积的平均的平均值值图图1222021/8/11 星期三82如图乙所示，在水平放置的浅盘倒入约如图乙所示，在水平放置的浅盘倒入约2 cm深的水，用纱网深的水，用纱网(或粉扑或粉扑)将适量痱子粉轻轻撒在水将适量痱子粉轻轻撒在水面上面上3如图丙所示，用滴管将一滴油酸溶液轻轻滴入如图丙所示，用滴管将一滴油酸溶液轻轻滴入水面中央，待油膜形状稳定后，在浅盘上盖上塑水面中央，待油膜形状稳定后，在浅盘上盖上塑料盖板，用彩笔描出油膜的边缘轮廓，如图丁所料盖板，用彩笔描出油膜的边缘轮廓，如图丁所示示4将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，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算出油酸薄膜的面积S.求面积时以坐标纸上边长求面积时以坐标纸上边长为为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11核心要点突破核心要点突破一、实验操作的注意事项一、实验操作的注意事项1酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免改变浓度，影响实验免改变浓度，影响实验2酒精油酸溶液的浓度应以小于酒精油酸溶液的浓度应以小于1/1000为宜为宜3注射器针头高出水面的高度应在注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，之内，当针头靠水面很近当针头靠水面很近(油酸未滴下之前油酸未滴下之前)时，会发现针时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由针头中酒精挥发头下方的粉层已被排开，这是由针头中酒精挥发所致，不影响实验效果所致，不影响实验效果2021/8/11 星期三124待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓扩散后又收缩，有两个原因：第一，水面轮廓扩散后又收缩，有两个原因：第一，水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后受油酸滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩液面收缩5从盘的中央加痱子粉，使痱子粉自动扩散至均从盘的中央加痱子粉，使痱子粉自动扩散至均匀这是由以下两种因素所致：第一，加痱子粉匀这是由以下两种因素所致：第一，加痱子粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥这样做，比将痱子粉撒在水面粉粒之间的排斥这样做，比将痱子粉撒在水面上的效果好上的效果好6做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用做完实验后，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，最后用水冲少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁洗，以保持盘的清洁2021/8/11 星期三13二、误差分析二、误差分析本实验属于估测，一般只要数量级正确即可，误本实验属于估测，一般只要数量级正确即可，误差的主要来源是油酸体积差的主要来源是油酸体积V和油膜面积和油膜面积S的测量的测量2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16课堂互动讲练课堂互动讲练例例例例1 1类型一用油膜法估用油膜法估测测分子大小分子大小 利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为材有：浓度为0.05%(体积分数体积分数)的油酸酒精溶液、的油酸酒精溶液、分度值为分度值为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的的量筒、盛有适量清水的4550 cm2的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸笔、坐标纸2021/8/11 星期三17(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A用滴管将浓度为用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时油酸酒精溶液时的滴数的滴数N；B将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；2021/8/11 星期三18C_；D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S.(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小大小_(单位：单位：cm)2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三202021/8/11 星期三21类型二油膜法油膜法测测分子大小分子大小实验实验的的误误差分析差分析例例例例2 2(双选双选)某学生在用油膜法估测分子直径实验某学生在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于中，计算结果明显偏大，可能是由于()A油酸未完全散开油酸未完全散开B油酸中含有大量酒精油酸中含有大量酒精C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液体积时，求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数错误的溶液的滴数错误地多记了地多记了10滴滴2021/8/11 星期三22【思思路路点点拨拨】解解答答此此类类问问题题的的关关键键是是根根据据公公式式DV/S判判断断，同同时时明明白白偏偏大大或或偏偏小小是是指指测测量量值值比比真真实值实值大或小大或小【自自主主解解答答】计计算算结结果果偏偏大大，由由公公式式DV/S知知，是是V的的测测量量值值偏偏大大或或S的的测测量量值值偏偏小小，A选选项项会会引引起起油油膜膜面面积积的的测测量量值值偏偏小小，B项项不不影影响响，C项项会会造造成成S值值偏小；偏小；D项项会引起会引起V的的测测量量值值偏小偏小【答案答案】AC2021/8/11 星期三23变变式式训训练练(单单选选)用用油油膜膜法法估估测测分分子子的的直直径径的的实实验验中，下列操作中，下列操作错误错误的有的有()A酒精油酸溶液的酒精油酸溶液的浓浓度度应应以小于以小于1/1000为为宜宜B注射器注射器针头针头高出水面的高度高出水面的高度应应在在1 m以上以上C从从盘盘的的中中央央加加痱痱子子粉粉，使使痱痱子子粉粉自自动动扩扩散散至至均均匀匀D计计算算油油膜膜面面积积时时，不不足足半半个个的的舍舍去去，多多于于半半个个的算一个的算一个解解析析：选选B.注注射射器器针针头头高高出出水水面面的的高高度度应应在在1 cm之内，之内，B错误错误，其余正确，其余正确2021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25