【金榜奪冠】高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第十二章 第四單元 第5課時 實驗：用油膜法估測分子的大小課件 選修33.ppt

第四單元實驗與探究第5課時實驗 用油膜法估測分子的大小 選修3 3第十二章熱學(xué) 1 實驗?zāi)康挠糜湍しü罍y油酸分子的大小 學(xué)習(xí)一種估測分子大小的方法 2 實驗原理本實驗采用使油酸在水面上形成一層純油酸薄膜的方法估測分子的直徑 油酸分子都是直立在水面上的 單分子油膜的厚度即等于油酸分子的直徑 根據(jù)配制的酒精油酸溶液的濃度 算出一滴溶液中純油酸的體積v 測出這滴溶液形成薄膜的面積s 即可算出油酸的厚度d 即油酸分子的直徑 3 實驗器材油酸酒精溶液 淺水盤 痱子粉 或石膏粉 量筒 玻璃板 注射器 或滴管 彩筆 水性 帶方格的透明蓋板1塊等 4 實驗步驟 1 用注射器或滴管將一定容積的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒 記下量筒內(nèi)增加一定體積的滴數(shù) 求出一滴油酸溶液中所含純油酸的體積v 2 向淺盤里倒入約2cm深的水 并將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上 3 小心地將一滴油酸溶液滴到水面上 讓它在水面上自由地擴展為油酸膜 5 數(shù)據(jù)處理計算分子直徑時 注意加的不是純油酸 而是酒精油酸溶液 在利用公式d 計算時 式中的v不是溶液的體積 而應(yīng)該進行換算 計算出1滴酒精油酸溶液的體積 方法是 設(shè)n滴酒精溶液是1ml 則每1滴的純酒精油酸溶液的體積為 ml 事先知道配制溶液的比例是 則1滴溶液中純油酸的體積為v 式中的s是滴入水中后純油酸形成的油膜面積 其大小用數(shù)坐標(biāo)紙上對應(yīng)的格數(shù)來計算 以邊長為1cm的正方形為單位 計算輪廓內(nèi)正方形的格數(shù)時 大于半格的均算1個格 最后通過以上公式就能粗略計算出油酸分子的直徑 6 注意事項 1 控制滴入酒精油酸溶液為1滴 2 粉末不能太厚 保證能使油膜成一個邊緣平滑的圖形 3 要在穩(wěn)定后再畫油酸面的輪廓 因為油酸中由于酒精的揮發(fā)會使油酸面先擴散后收縮 收縮后余下的才是純油酸的面積 4 利用坐標(biāo)紙求油膜面積時 以邊長為1cm的正方形為單位 計算輪廓內(nèi)正方形的格數(shù)時 大于半格的均算1個 5 當(dāng)重做實驗時 水從盤的一側(cè)邊緣倒出 在這一側(cè)面會殘留油酸 用少量酒精清洗 并用脫脂棉擦去再用清水沖洗 這樣可保持盤的清潔 7 誤差分析 1 由于我們是采用間接測量的方式測量分子的直徑 實驗室中配制的酒精溶液的濃度 油酸在水面展開的程度 油酸面積的計算都直接影響測量的準(zhǔn)確程度 2 雖然分子直徑的數(shù)量級應(yīng)在10 10m 但中學(xué)階段 對于本實驗只要能測出油酸分子的直徑的數(shù)量級在10 9m上即可認為是成功的 在做 用油膜法估測分子大小 的實驗中 所用油酸酒精溶液的濃度為每104ml溶液中有純油酸6ml 用注射器測得1ml上述溶液75滴 把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里 待水面穩(wěn)定后 將玻璃板放在淺盤上 用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓 再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上 其形狀和尺寸如右圖所示 坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1cm 試求 1 油酸膜的面積是多少cm2 2 每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積 3 按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑 解析 1 由圖形狀 其中正方形方格87個 用補償法近似處理 可補19個整小方格 實際占小方格87 19 106 那么油膜面積 s 106 1cm2 106cm2 2 由1ml溶液中有75滴 1滴溶液的體積ml 又每104ml溶液中有純油酸