高考物理大一轮复习实验十三用油膜法估测分子的大形件.ppt

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1mL 1cm3 油酸溶于酒精中 制成200mL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1mL 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30 40cm的浅盘中倒入约2cm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10 10 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1cm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10mm 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4 10 6mL 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S 80 1cm2 8 10 3m2 答案 8 10 35 10 10 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 10 10m 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n m配制好的油酸酒精溶液置于容器中 还有一个盛有深约2cm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amL的纯油酸配制成bmL的油酸酒精溶液 再用滴管取1mL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Scm2 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