第3讲试验用油膜法估测分子的大小.ppt

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．当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，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图1－3－1所示形状的一层纯油酸薄膜．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．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积， 用d表示分子的直径，如图1－3－2，则：d＝ . 配制好的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉(或石膏粉)、注射器(或滴管)、量筒、玻璃板、彩笔、坐标纸 二、形成油膜并测出其面积 3．往边长约为30 cm～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，算出油酸薄膜的面积． 三、数据处理 7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，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d＝ ，即为油酸分子的直 径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不是 10－10须重做实验． 根据上面记录的数据，完成以下表格内容. 1．实验前，必须将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．否则会增大实验误差． 2．痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功． 3．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜．不宜长时间放置． 4．浅盘中的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． 用油膜法估测分子直径，实验误差通常来自三个方面： 1．不能形成单分子油膜 2．油滴的体积V的测量产生误差 3．计算油膜的面积S有误差 【例1】 在用油膜法估算分子大小的实验中下列步骤中错误的是________． (1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是1∶200. (2)将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N，反复试验三次，最后取平均滴数．则一滴油酸酒精溶液的体积为V1＝V/N. (3)将水倒入塑料浅盘，水深约1 cm～2 cm，或达盘深的一半即可． (4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜． (5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1 cm内，滴一滴稀释的油酸溶液． (6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上，并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图． 解析：(6)有错，待油酸膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓；(8)有错，应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面积． 答案：(6)(8) 【例2】 在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有6 mL油酸，用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图1－3－3所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求： 解析：(1)根据图形，数得格子数为126个， 那么油膜面积是S＝126×1 cm2＝126 cm2. (2)根据已知条件可知，1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积是 mL.又已知每104 mL溶液中有纯油酸6 mL， mL溶液中纯油酸的体积是V＝ mL＝8×10－6 mL. (3)油酸分子的直径为d＝ cm≈6.3×10－10 m. 答案：(1)126 cm2　(2)8×10－6 mL　(3)6.3×10－10 m 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． 一、测一滴酒精溶液中油酸的体积 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．用滴管(或注射器)向量筒中滴入n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. 2 1 轮廓面积S 轮廓内的小格子数 量筒内增加