金版学案13-14物理(人教版)选修3-3课件：7.1物体是由大量分子组成的.ppt

③分子如此微小，用肉眼根本无法直接看到它们，就是用高倍的光学显微镜也看不到．直到1982年人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列． (2)分子模型 实际分子的结构是很复杂的，可以把单个分子看做一个立方体，也可以看做是一个小球，通常情况下把分子当作球形处理．球的体积V＝4πR3/3.R为球半径． 不同的物质形态其分子的排布也有区别，对固体和液体而言，可以认为分子是一个挨着一个排列的．我们可以用不同的方法测出分子的大小． 气体分子间距离较大，常是分子线度的十倍、百倍等，常把分子占据的空间视为立方体，以此来估算分子间的平均距离． 3．油膜法测分子大小 (1)原理：把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，在水面上形成油膜．认为是单分子油膜，且把分子看成球形，油膜的厚度认为是油酸分子的直径d.测出油膜面积S，则分子直径d＝ (类比：取一定量的小米，测出其体积V，将米平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出米粒占据桌面的面积S，得d＝ )． (2)方法：取1 mL的油酸，并精确地测出它的体积，用无水酒精按1∶200的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解．用滴管提取1 mL稀释后的油酸，并测算出滴管中滴出一滴的体积．在盛水盘中装入约为1 cm深的蒸馏水，为便于观测油膜的面积，可在水面上轻撒上一层痱子粉，在水盘中央滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开．到油膜面积不再 扩大时，在一块玻璃盖上描出油膜的轮廓图，如下图左所示，把这块玻璃放在方格纸上，数出油膜所占的格数，然后计算出油膜的面积．于是，油膜的厚度 便可测算出来． 油酸在水面上形成单分子层油膜．油酸分子的一端对水有很强的亲和力，被水吸引在水中，另一端对水没有亲和力，便冒出水面．油酸分子都是直立在水中的，单分子油膜 的厚度即等于油酸分子的长度．若把分子当成小球，油膜的厚度也就等于分子的直径如下图右所示，其线度的数量级为10－10 m. 注：①分子并不是球形的，但这里把它们当作球形处理，是一种估算的方法，估算在物理学的学习和研究方面都是很有用的． ②尽管用不同方法测量分子直径结果有差异，但除了一些高分子有机物外，一般测得的数量级一致，分子直径的数量级为10－10 m. 4．实验步骤 (1)用注射器或滴管将老师事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(例如1 mL)时的滴数． (2)实验时先往边长约为30 cm～ 40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏均匀地撒在水面上，再用注射器或滴管将老师事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上一滴，形成如上图左所示的形状，待油酸薄膜的形状稳定后，将事先准备好的玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上． (3)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1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个． (4)根据老师配制的酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，根据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d＝ ，即油酸分子的大小． 5．注意事项 (1)油酸溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度产生实验误差． (2)实验之前应练习好滴法． (3)待测油酸面扩散后又收缩，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恢复；二是酒精挥发后液面收缩． (4)当重做实验时，从水盘的一侧边缘倒出，在这侧面会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁． (5)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉的效果好． (6)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可． 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中不断加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；②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；③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述油酸酒精溶液；⑤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；⑥将画有油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，计算出油膜面积为Na2；⑦整理器材． 解析：遗漏步骤“将痱子粉均匀撒在水面上” 答案：见解析 上述实验操作过程中遗漏了一个什么步骤？油酸分子的直径d是多少？ 变式迁移 1．油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管