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1实验目的 (1)估测油膜分子的大小 (2)学习间接测量微观量的原理和方法 2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方法估测分子的大小如图所示，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，并很快挥发，在水面上形成如右下图所示形状的一层 单分子单分子油膜油膜 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小用V表示一滴酒精油酸溶液中所含油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，则：d 3实验器材 盛水浅盘、试剂瓶、坐标纸、酒精油酸溶液、量筒、彩笔 痱子粉痱子粉注射器注射器玻璃板玻璃板考点实验过程1实验步骤(1)配制油酸酒精溶液取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液(2)往边长3040 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 (4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴酒精油酸溶液，油酸就在水面上慢慢散开，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 2数据处理 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轮廓内的小格子数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一滴纯油酸的体积体积V分子的大小分子的大小(m)平均值平均值12 3.注意事项 (1)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 (2)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功 (3)酒精油酸溶液的浓度以小于0.1%为宜不宜长时间放置 (4)浅盘里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 (5)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩的原因有两个：一是水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后油膜回缩 (6)滴油酸溶液的滴口应离水面1 cm之内，否则油膜难于形成 (7)因为水和油酸都是无色透明的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的边界注意要从盘的中央加痱子粉由于加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开，同时粉粒之间又存在着排斥作用，粉会自动扩散至均匀这样做，比将粉撒在水面上的实验效果要好；撒痱子粉后，再不要触动盘中的水 (8)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁 (9)本实验只要求估算分子的大小，实验结果数量级符合要求即可 【案例1】（2011全国理综）在“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2 cm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一滴在水面上，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. 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1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3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0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_m.（结果保留1位有效数字）【解析】（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先配制油酸酒精溶液；再往盘中倒入水，并撒痱子粉；然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用彩笔描绘在玻璃上，由d=V/S计算.（2）一滴溶液中含油酸体积 故d=V/S=510-10 m. 【答案】（1）（如果放在之前的其他位置，同样正确） （2）510-1061 101 ,50300V3m【案例2】在做“用油膜法估测分子大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有6 mL油酸用注射器测得1 mL上述溶液有75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，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，则可估测出油酸分子的直径为_A6.11010 mB6.21010 mC6.31010 mD6.41010 m【解析】明确溶质与溶剂的关系，正确“数”出油膜面积是解题的关键根据图形，数得格子数为129个，那么油膜面积是S12912 cm2129 cm2.根据已知条件可知，1 mL溶液有75滴，1滴溶液的体 【答案】【答案】B【误区警示【误区警示】解决本题时常见错误是将纯油酸的体解决本题时常见错误是将纯油酸的体积换算错误避免错误的方法是认真审题，弄清溶质与溶剂积换算错误避免错误的方法是认真审题，弄清溶质与溶剂的关系的关系【案例3】（2011江苏高考)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283 kgmol-1,密度=0.895103 kgm-3.若100滴油酸的体积为1 mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.021023 mol-1,球的体积V与直径D的关系为V= D3,结果保留一位有效数字）16【答案【答案】1101 M2
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