2019版高考物理一轮复习 实验十三 用油膜法估测分子的大小课件.ppt

实验十三 用油膜法估测分子的大小 1 实验目的 1 估测油酸分子的大小 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 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 如图S13 1甲所示 其中的酒精溶于水 并很快挥发 在水面上形成如图乙所示的一层单分子油膜 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面积 即可算出油酸分子的大小 甲 乙 图S13 1 3 实验器材 坐标纸 玻璃板 量筒 盛水浅盘 滴管 或注射器 试剂瓶 痱子粉 油酸酒精溶液 彩笔 4 实验步骤 1 用稀酒精溶液及清水清洗浅盘 充分洗去油污 粉尘 以免给实验带来误差 2 配制油酸酒精溶液 取油酸1mL 注入500mL的容量瓶中 然后向容量瓶内注入酒精 直到液面达到500mL刻度线为止 摇动容量瓶 使油酸充分在酒精中溶解 这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液 3 用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中 并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n Vnn 4 根据V0 算出每滴油酸酒精溶液的体积V0 5 向浅盘里倒入约2cm深的水 并将痱子粉或石膏粉均匀 地撒在水面上 形状稳定 6 用注射器或滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上 7 待油酸薄膜的 后 将玻璃板 或有机玻璃板 放在浅盘上 并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上 8 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S 求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数 不足半个的 多于半个 的 舍去 算一个 9 根据油酸酒精溶液的配制比例 算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 并代入公式d 算出油酸薄膜的厚 度d VS 10 重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜厚度 并求平均值 即为油酸分子的大小 5 数据处理 根据上面记录的数据 完成以下表格内容 6 注意事项 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 待测油酸膜扩散后又收缩 要在稳定后再画轮廓 扩散后又收缩有两个原因 一是水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复 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 10 10m 即可 7 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 基础自测 用油膜法估测分子的大小 实验的方法及步骤如下 向体积V油 1mL的油酸中加酒精 直至总量达到V总 500mL 用注射器吸取 中配制好的油酸酒精溶液 把它一滴一滴地滴入小量筒中 当滴入n 100滴时 测得其体积恰好是V0 1mL 先往边长为30 40cm的浅盘里倒入2cm深的水 然后 将 均匀地撒在水面上 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液 待油酸薄膜形状稳定后 将事先准备好的玻璃板放在浅盘上 并在玻璃板上描下油酸膜的形状 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 如图S13 2所示 数出轮廓范围内小方格的个数N 小方格的边长l 20mm 图S13 2 根据以上信息 回答下列问题 1 步骤 中应填写 2 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 是 cm3 3 油酸分子的直径是 m 答案 1 痱子粉 或石膏粉 2 2 10 5 3 4 3 10 10 考点1 实验原理与操作 典题1 2017年江苏大联考 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下 向体积为V1的纯油酸加入酒精 直到油酸酒精溶液总体积为V2 用注射器吸取上述溶液 一滴一滴地滴入小量筒 当滴入n滴时体积为V0 先往边长为30 40cm的浅盘里倒入2cm深的水 用注射器往水面上滴一滴上述溶液 等油酸薄膜形状稳定后 将事先准备好的玻璃板放在浅盘上 并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓 将描有油酸薄膜轮廓的玻璃板 放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上 读出轮廓范围内正方形的总数为N 上述过程中遗漏的步骤是 油酸分子直径的表达式是d 考点2 数据处理与误差分析 典题2 2017年河南郑州第三次质量预测 在 用油膜法估测分子大小 的实验中 将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中 待油膜充分散开后 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 3所示 坐标纸上正方形小方格的边长为10mm 该油膜的面积是 m2 已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0 2 400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1 2mL 则油酸分子的直径为 m 计算结果保留2位有效数字 图S13 3 解析 在围成的方格中 不足半格舍去 多于半格的算一个 共有80个方格 故油酸膜的面积为S 80 1cm 1cm 80cm2 8 0 10 3m2 每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 答案 8 0 10 37 5 10 10