高考物理 实验十三 用油膜法估测分子的大小

实验十三用油膜法估测分子的大小实验准备实验目的(1)用油膜法估测分子的大小.(2)加深对分子动理论基本内容的理解.(3)学会间接测量微观量的方法.实验原理实验采用使_在水面上形成一层_油膜的方法估测分子的大小把一滴用_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，在水面上形成如图 S13-1 所示形状的一个_油膜，实验中如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的_，即可算出油酸分子的大小图 S13-1油酸单分子酒精单分子层面积实验器材油酸酒精溶液玻璃板坐标纸配制好的_、浅盘、痱子粉(或石膏粉)、注射器(或滴管)、量筒、_、彩笔、_.实验过程实验步骤(1)取 1 mL(1 cm3)油酸溶于酒精中，制成 200 mL 的油酸酒精溶液(2)用滴管(或注射器)向量筒中滴入_滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为 1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积 V0_ mL.n痱子粉石膏粉单分子油膜面积(3)往边长约为 3040 cm 的浅盘中倒入约 2 cm 深的水，然后将_或_均匀地撒在水面上(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成_(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_(7)根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的_，根据一滴油酸的体积 V 和薄膜的面积 S，算出油酸薄膜的厚度_，即为油酸分子的直径比较算出的分子直径，若其数量级(单位为 m)不是1010，则思考实验过程是否有误，并重做实验进行验证体积 V注意事项(1)实验前应检查方盘是否干净(2)方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间，痱子粉均匀撒在水面上(3)向水面滴油酸酒精溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜最好在 1 cm 高左右(4)计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算，不足半个的舍去，多于半个的算 1 个实验分析误差分析(1)油酸酒精溶液的配制体积比不准确.(2)测定每一滴油酸酒精溶液的体积时造成误差.(3)计算油膜面积时采用正方形坐标纸“数格子法”，会造成误差.【基础检测】(2016 年湖北孝感二模)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用注射器将一滴油酸酒精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，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 S13-2 所示，坐标纸上正方形小方格的边长为 10 mm ，该油酸膜的面积是_m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4106 mL，则油酸分子的直径是_m.(计算结果保留 1位有效数字)图 S13-2解析：正方形小方格的个数约为80 个，油膜面积S801 cm28103 m2答案：810351010考点用油膜法估测分子的大小 重点归纳1.油酸酒精溶液的浓度以小于11000为宜.2.实验前，必须把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.否则会增大误差，影响实验结果.3.痱子粉和油酸用量都不能太多，否则不易成功，撒痱子粉时一定要均匀.4.待测油酸面先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸滴冲击后的恢复；二是酒精挥发后液面收缩.5.本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求(1010 m)即可. 典例剖析例题：在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，现有按体积比为 nm 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有深约 2 cm 的水的浅盘，一支滴管，一个量筒.(1)用滴管向量筒内加注 N 滴油酸酒精溶液，读其体积 V.再用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图 S13-3 所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为 S)则油膜面积为_.图 S13-3(2)估算油酸分子直径的表达式为 d_.解析：(1)利用补偿法，可查得面积为8S.【考点练透】在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用 a mL 的纯油酸配制成 b mL 的油酸酒精溶液，再用滴管取 1 mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共 n 滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为 S cm2，则：(1)估算油酸分子的直径大小是_cm.(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的_.A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积