《三维的设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件.第十一章..热学实验十二.用油膜法估测分子的大小(30张).ppt

* 一、实验目的 (1)估测油酸分子的大小。 (2)学会间接测量微观量的原理和方法。 二、实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图实－12－1所示)，将油酸分子看做球形，测出一定 图实－12－1 超链接 体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝V/S计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 三、实验器材 清水、盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 四、实验步骤 (1)取1毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 毫升的油酸酒精溶液。 (2)往边长约为30 ～40 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)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，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，将准备好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。方法是计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就是油膜的面积。 五、数据处理 根据上面记录的数据，完成以下表格内容。 2 1 轮廓面积S 轮廓内的小格子数 量筒内增加1 mL溶液时的滴数 实验次数 2 1 平均值 分子的大小(m) 一滴溶液中纯油酸的体积V 实验次数 六、注意事项 (1)油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置，以免改变浓度，产生误差。 (3)痱子粉的用量不要太大，否则不易成功。 (4)测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。 (5)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。 (6)要待油膜形状稳定后，再画轮廓。 (7)本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合即可。 (8)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，最后用水冲洗，以保持盘的清洁。 七、误差分析 (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度会改变，会给实验带来较大误差。 (2)纯油酸体积的计算误差。 (3)油膜面积的测量误差 ①油膜形状的画线误差； ②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 实验原理与操作 [例1]　(2011·全国高考)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①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。 ②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。 ③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。 ④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。 ⑤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)根据实验原理易知操作步骤正确的顺序为④①②⑤③； [答案]　(1)④①②⑤③　(2)5×10－10 [题组演练] 1．“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是(　　) A．将油酸形成的膜看成单分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．考虑了各油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 答案：ABD　 2．一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面 上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列表达式中正确的有 (　　) 答案：BC　 3．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓 度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm×40 cm的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。 (1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。 A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记