油膜法测测分子直径.ppt

7  实验目的1.估测油酸分子大小的数量级 2.体会通过测量宏观量估算微观量的方法 实验原理.油酸分子特点:油酸分子可以看成由两部分组成: 个较大的“头部”(烃链C1H3-)和一个很小的“尾巴”(羧 基一COOH).“头部”不溶于水,但“尾巴”对水有很强的亲 和力 2.单分子层油膜的形成:酒 精稀释的油酸,油酸分子会更充 OOOOO d 分地展开,且会竖起来,“头部”露二水 出水面,“尾巴”留在水中,酒精溶 于水中,并很快挥发,这样油酸分 图实十三-1 子就会一个一个整齐地排列在水面上,形成单分子层油膜, 如图实十三-1所示 3.分子大小估算:算出一滴中纯油酸的体积V和水面 上油膜面积S,即可求解:d=y  实验器材 已稀释的油酸若干毫升(体积配比1:200.量筒1 个、浅盘1只(30cm×40cm)、纯净水、注射器(或滴管)1l 支、带方格的透明塑料盖板1块、彩色水笔1支、痱子粉或 石膏粉(带纱网或粉扑)  实验过程一、实验步骤 1.配制溶液:取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中,制 成200毫升的油酸酒精溶液 2.求液滴体积:用注射器(或滴管)将稀释的油酸滴入 量筒,数出每毫升的滴数,求出每滴体积的平均值,记入表 格. 3.倒水撒粉:在水平放置的浅盘中倒入约2cm深的 水,用纱网(或粉扑)将适量痱子粉轻轻撒在水面上 4.滴油描轮廓:用滴管将一滴油酸酒精溶液轻轻滴人 水面中央,待油膜形状稳定后,在浅盘上盖上塑料盖板,用 彩笔描出油膜的边缘轮廓. 5.数格算面积:数出轮廓内的格数,不足半格舍去,超 过半格作一格,再据坐标纸上一格面积求出总面积S  6.求分子直径:根据油 酸酒精溶液的浓度,计算出 滴溶液中纯油酸的体积 V根据d=☆计算油酸分 子的直径,并记入表格 7.重复实验两次:洗净 浅盘,擦去盖板上的轮廓 线,重复以上过程  二、数据处理 1.油酸溶液的体积配比为,坐标纸一格面积 2.实验数据记人表格,并求解 mL溶1滴中纯油膜油膜 直径d平 液滴数|油酸V格数|面积S 均值  误差分机形成的油膜不是单分子油膜 让油膜尽可能散开,等收缩到稳定状态再进行测量.要 求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜等 2.纯油酸体积的计算误差 要用累积法测油滴的体积.先测出1mL的油酸酒精 溶液的滴数,从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积.再由油 酚的浓度算出油酚的体积 3.油膜的面积S测算产生的误差 (1)油膜形状画线误差:用浅盘使玻璃尽量靠近液面, 画线尽量和油膜边缘对应 (2)数格子法,带来的误差 用坐标纸,测出形状不规则油膜的面积.数出不规则图 形的轮廓包围的方格数,计算方格数时,不足半格的舍去 多于半格的算一个,方格边长的单位越小,用这种方法求出 的面积越精确  注意事项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 5.要待油膜形状稳定后,再画轮廓 6.利用坐标纸求油膜面积时,以边长1cm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,大于半 个的算一个 7.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 8.本实验只要求估算分子的大小,实验结果数量级符 合要求即可  【例1】在用“油膜法粗测分子直径”的实验中 (1)作了哪些理想化的假设? 将油酸分子看做球形认为分子是一个紧挨一个的,将油膜看成单分子层 (2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓 度为A,又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的 总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面 在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放 画有边长为a的正方形小格的纸上(如图实十三 2),测得油膜占有的小正方形个数为x①用以 字母表示油酸分子的大小d VA ②从图 数得油膜占有的小正方 形个数x=x=57±1 图实十三-2  解答 (2)①据题意,一滴中纯油酸体积yN.A 油膜面积S=xa 油酸分子直径dVVA ②由坐标纸可得x=57±1 答案:(1)见标准解答(2)①A ②57±1