【课件】实验：用油膜法估测油酸分子的大小高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

《【课件】实验：用油膜法估测油酸分子的大小高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】实验：用油膜法估测油酸分子的大小高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验：用油膜法估测油酸分子的大小人教版（人教版（2019）物理选择性必修第三册）物理选择性必修第三册 第一章第一章 分子动理论分子动理论一、实验原理一、实验原理建立模型建立模型：分子由原子按照一定的空间构型形成，估算分子大小时，忽略分子具体结构，将分子视作球体。模型简化模型简化分子大小在同一数量级二、实验思路二、实验思路 为了估测油酸分子的大小，我们把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜。尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。简化化

2、油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜层。水油酸分子油酸分子d把油酸分子简化成球形处理，并认为他们紧密排布。如图所示：如果知道一滴油酸的体积V，再测量出油膜的面积S，就可以求出油膜的厚度。这个厚度就是油酸分子的直径。二、实验思路二、实验思路为了使油酸充分展开，获得单分子油膜，我们需要把油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面上，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜，形成单分子油膜由于油酸分子与水均是无色透明，无法用肉眼观察出油膜的边界。故要在水面洒上薄薄的一层爽身粉。油酸酒精溶液在水面展开后形成以爽身粉为边界的一层薄膜，就可以清楚地看清它的轮廓。

3、二、实验思路二、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油酸分子在水面上形成单分子油膜。测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。让油膜在水面上充分扩散，形成单层油酸分子组成的薄膜，此时油膜的厚度d 就是分子的直径，若事先量得油酸体积为V，油膜面积为则 .3.分子是球形的 单分子油膜分子间没有空隙 三个假设 二、实验思路二、实验思路配制一定浓度（浓度已知）的油酸酒精溶液,用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中（图1.2-2），记下液滴的总滴数。用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算其所含纯油酸

4、的体积V。1.测量测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V二、物理量的测量二、物理量的测量二、物理量的测量二、物理量的测量1.测量测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸的稀释：使用酒精（与油酸和水都能互溶）记下液滴的总滴数1mL油酸酒精200mL油酸酒精溶液稀释后，1mL溶液中油酸的含量：浓度C=假设1mL=50滴例：测量1滴溶液纯油酸的体积V 配制一定浓度的油酸酒精溶液。例如向1mL油酸中加入酒精，直至总体积为500mL，油酸占油酸酒精溶液体积比为2.用注射器吸取1mL的油酸酒精溶液，将溶液一滴一滴滴入烧杯，记下液滴数为N。1滴油酸酒精溶

5、液体积为 V0=1mL/N1滴溶液中纯油酸体积为 V=V02.9在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上（图1.2-3甲）2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 然后，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液（图1.2-3乙）二、物理量的测量二、物理量的测量油酸立即在水面散开，形成一块油膜。油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出它的轮廓（图1.2-3丙）。2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状（图1.2-3丁）。二、物理量的测量二、物理量的测量根据画有油膜

6、轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S2.测量测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法二、物理量的测量二、物理量的测量算作一个正方形算作一个正方形舍去2.测量测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S二、物理量的测量二、物理量的测量2.测量测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S撒痱子粉滴1滴油酸酒精溶液

7、放上玻璃板，等液面稳定画出轮廓放坐标纸，数格子假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：s=na21“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形状稳定。将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。课堂练习课堂练

8、习完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是_（填写步骤前面的数字）。（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_m（结果保留1位有效数字）。510102下面哪些措施可以减小“用油膜法估测分子的大小”的实验的误差（）A装在浅盘中的水用蒸馏水B向水中滴油酸酒精溶液液滴时，只要注射器针尖离水面近一些就可以，没有其他要求C在描绘油膜形状时，透明盖板要离水面近些D在油膜稳定后再描绘油膜的形状ACD3在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶

9、液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每一小方格的边长为1cm，试求：（1）油酸薄膜的面积是_cm2；（2）实验测出油酸分子的直径是_m（结果保留两位有效数字）；（3）实验中为什么要让油膜尽可能散开？1146.61010这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜膜。4、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法不正确的是()A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积

10、是1 mL，则1滴溶液中含有油酸小于102 mLB.往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积C C 用用注注射射器器吸吸取取配配制制好好的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液，把把它它一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入小小量量筒筒中中，若若100100滴滴溶溶液液的的体体积积是是1 1 mLmL，则则1 1滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液的的体体积积是是10102 2 mLmL，含含有有油油酸酸的的体体积积小小于于1

11、0102 2 mLmL，选选项项A A正正确确；用用注注射射器器往往水水面面上上滴滴1 1滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液，同同时时将将玻玻璃璃板板放放在在浅浅盘盘上上，待待油油酸酸在在液液面面上上分分布布均均匀匀并并稳稳定定后后，在在玻玻璃璃板板上上描描下下油油酸酸膜的形状，选项膜的形状，选项C C错误故选错误故选C C。5 5、某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由可能是由（）A.A.油酸未完全散开油酸未完全散开B.B.油酸酒精溶液中含有大量酒精油酸酒精溶液中含有大量酒精C.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

12、了所有不足一格的方格D.D.在向量筒中滴入在向量筒中滴入1 mL1 mL油酸酒精溶液时油酸酒精溶液时,滴数多数了滴数多数了1010滴滴 油膜没有充分展开油膜没有充分展开,则测量的面积则测量的面积S S偏小偏小,导致结果计算偏大导致结果计算偏大,故故A A错误错误;计算时利用计算时利用的是纯油酸的体积的是纯油酸的体积,酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜,自身溶于水或挥发掉自身溶于水或挥发掉,使使测量结果更精确测量结果更精确,故故B B错误错误;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,S S将偏小将偏小,故得故得到的分子直

13、径将偏大到的分子直径将偏大,故故C C错误错误;计算时把向量筒中滴入计算时把向量筒中滴入1 mL1 mL油脂酒精溶液时油脂酒精溶液时,滴数多数滴数多数了了1010滴滴,浓度降低浓度降低,则则d d偏小偏小,故故D D正确。正确。D D6 6、在、在“油膜法估测分子大小油膜法估测分子大小”的实验中，将的实验中，将1mL1mL的纯油酸配制成的纯油酸配制成5000mL5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL1mL溶液为溶液为8080滴，再滴入滴，再滴入1 1滴这样的溶液滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓

14、如图所示，数出油膜共占140140个小个小方格，每格边长是方格，每格边长是0.5cm0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（），由此估算出油酸分子直径为（）A710-8m B110-8m C710-10m D110-10m1 1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为滴油酸酒精溶液中油酸的体积为油膜的面积为油膜的面积为油酸分子直径为油酸分子直径为课堂小结课堂小结一、实验思路把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形计算原理：二、物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S三、数据分析：一般分子直径的数量级是10-10m。课后作业课后作业课本练习与应用课本练习与应用