第十一章 实验十二 用油膜法估测分子的大小.ppt

返回 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 图实－12－1 一定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)、电热管油酸酒精溶液、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。 (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。 五、数据处理 根据上面记录的数据，完成以下表格内容。 实验次数 量筒内增加1 mL溶液时的滴数 轮廓内的小格子数 轮廓面积S 1 2 实验次数 一滴溶液中纯油酸的体积V 分子的大小(m) 平均值 1 2 (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； ①数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 八、实验改进 在做本实验时，把痱子粉均匀撒在水面上是很关键的一步，在实际操作时常撒的不均匀或撒多，因痱子粉溶于水不能搅拌，只好重做。在实际应用中，可用印刷碳粉代替痱子粉，因为印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若学生撒的太多，可将水和碳粉一起倒出，然后用绞龙玻璃棒搅拌，直至碳粉在水面薄且均匀，若学生撒的不均匀，可直接用玻璃棒搅拌均匀。 [例1]　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，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N； B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓 度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中 央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足 够大的面积且不与器壁接触为止，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，以坐 标纸上边长为1 cm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S。 (2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小 ________(单位：cm)。 [答案]　见解析 [例2]　在“用油膜法估测分子大小” 实验中所用的油酸酒精溶液的浓度 为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL， 用注射器测得1 mL上述溶液为80滴， 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让 图实－12－2 油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图实－12－2所示，图中每一小方格的边长为1 cm，试求： (1)油酸薄膜的面积是________cm2； (2)实验测出油酸分子的直径是______________m；(结 果保留两位有效数字) (3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？ [答案]　(1)114(113～115)都对 (2)6.6×10－10 (3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜 * * 返回 * *