高中物理 第1章 第二节 测量分子的大小课件 粤教版选修33

第二节测量分子的大小第二节测量分子的大小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课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道和理解油膜法测定分子大小的原理和方知道和理解油膜法测定分子大小的原理和方法法2掌握实验器材，理解实验步骤掌握实验器材，理解实验步骤3学会实验数据的收集和处理方法学会实验数据的收集和处理方法重点难点：重点难点：1.油膜法测定分子大小的原理及利用其进行的计油膜法测定分子大小的原理及利用其进行的计算算2.实验数据的收集和处理方法的理解实验数据的收集和处理方法的理解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，当把一滴用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，酒精稀释过的油酸滴在水面上时，图图121说明：说明：(1)分子并不是球形的，但这里把它们当作分子并不是球形的，但这里把它们当作球形处理，是一种估算的方法估算在物理学的球形处理，是一种估算的方法估算在物理学的学习和研究中都是很有用的学习和研究中都是很有用的(2)尽管用不同方法测量分子直径结果有差异，但尽管用不同方法测量分子直径结果有差异，但除一些高分子有机物外，一般测得数量级一致，除一些高分子有机物外，一般测得数量级一致，分子直径的数量级为分子直径的数量级为1010 m.三、实验器材三、实验器材序号序号器材名称器材名称备注备注1已稀释的油酸若干毫升已稀释的油酸若干毫升体积配比为体积配比为12002浅盘浅盘1只只30 cm40 cm3注射器注射器(或滴管或滴管)1支支4带方格的透明塑料盖板带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)带纱网或粉扑带纱网或粉扑四、实验步骤四、实验步骤1如图如图122甲所示，用注射器甲所示，用注射器(或滴管或滴管)将稀将稀释的油酸滴入量筒，数出每毫升溶液的滴数，求释的油酸滴入量筒，数出每毫升溶液的滴数，求出每滴液滴体积的平均值出每滴液滴体积的平均值图图1222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将适量痱子粉轻轻撒在水面上水面上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，会发现时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由针头中酒精挥针头下方的粉层已被排开，这是由针头中酒精挥发所致，不影响实验效果发所致，不影响实验效果4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的测量的测量课堂互动讲练课堂互动讲练用油膜法估测分子大小用油膜法估测分子大小 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(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；C_；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)油膜法测分子大小实验的误差分析油膜法测分子大小实验的误差分析 (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计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格格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【思路点拨思路点拨】解答此类问题的关键是根据公式解答此类问题的关键是根据公式DV/S判断，同时明白偏大或偏小是指测量值比判断，同时明白偏大或偏小是指测量值比真实值大或小真实值大或小【自主解答自主解答】计算结果偏大，由公式计算结果偏大，由公式DV/S知，知，是是V的测量值偏大或的测量值偏大或S的测量值偏小，的测量值偏小，A选项会引选项会引起油膜面积的测量值偏小，起油膜面积的测量值偏小，B项不影响，项不影响，C项会造项会造成成S值偏小；值偏小；D项会引起项会引起V的测量值偏小的测量值偏小【答案答案】AC变式训练变式训练(单选单选)用油膜法估测分子的直径的实用油膜法估测分子的直径的实验中，下列操作错误的有验中，下列操作错误的有()A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B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 m以上以上C从盘的中央加痱子粉，使痱子粉自动扩散至从盘的中央加痱子粉，使痱子粉自动扩散至均匀均匀D计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个个的算一个解析：解析：选选B.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，B错误，其余正确错误，其余正确