高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章第4講 實驗：用油膜法估測分子的大小課件 魯科版

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1、1實驗?zāi)康?(1)估測油膜分子的大小 (2)學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法 2實驗原理 實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小如圖所示，當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如右下圖所示形狀的一層單分子單分子油膜油膜 如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大小用V表示一滴酒精油酸溶液中所含油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示分子的直徑，則：d 3實驗器材 盛水淺盤、試劑瓶、坐標(biāo)紙、酒精油酸溶液、量筒、彩筆 痱子粉痱子粉注射器注射器玻璃板玻璃板 考點實驗過程 1實驗步

2、驟 (1)配制油酸酒精溶液取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液 (2)往邊長3040 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上 (4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴酒精油酸溶液，油酸就在水面上慢慢散開，形成單分子油膜 (5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上 (6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積 2數(shù)據(jù)處理 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容.實驗次數(shù)量筒內(nèi)增加1 mL溶液時的滴數(shù)輪廓內(nèi)的小格子數(shù)輪廓面積S12實驗次數(shù)一滴純油酸的體積V分子的大

3、小(m)平均值12 3.注意事項 (1)實驗前，必須將所有的實驗用具擦洗干凈實驗時，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用，不能混用否則會增大實驗誤差 (2)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否則不易成功 (3)酒精油酸溶液的濃度以小于0.1%為宜不宜長時間放置 (4)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直 (5)油酸在水面上形成油膜時先擴(kuò)散后收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，擴(kuò)散后又收縮的原因有兩個：一是水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；二是酒精揮發(fā)后油膜回縮 (6)滴油酸溶液的滴口應(yīng)離水面1 cm之內(nèi)，否則油膜難于形成 (7)因為水和油酸都是無色透明的

4、液體，所以要用痱子粉來顯示油膜的邊界注意要從盤的中央加痱子粉由于加粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開，同時粉粒之間又存在著排斥作用，粉會自動擴(kuò)散至均勻這樣做，比將粉撒在水面上的實驗效果要好；撒痱子粉后，再不要觸動盤中的水 (8)當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會殘留油酸，為防止影響下次實驗時油酸的擴(kuò)散和油膜面積的測量，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔 (9)本實驗只要求估算分子的大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可 【案例1】在做“用油膜法估測分子大小”實驗中，實驗簡要步驟如下： A將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個

5、的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S B將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上 C用淺盤裝入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上 F用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù) 上述實驗步驟的合理順序是_ AC、F、A、B、E、D BA、D、C、F、E、B CC、F、B、A、E、D DD、C、A、E、B、F 【解析】在實際實驗操作基礎(chǔ)上，掌握科學(xué)實驗方法是解題關(guān)鍵本題主要考查“用油膜法估測分子的大小”實驗中的實驗步驟，依據(jù)實驗的科學(xué)方法可以

6、得到實驗的合理順序：器材準(zhǔn)備溶液配制面積讀數(shù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，故可知順序為C、F、B、A、E、D. 【答案】C 【案例2】在做“用油膜法估測分子大小”實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104 mL溶液中有6 mL油酸用注射器測得1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆 在玻璃板上描出油酸膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm，則可估測出油酸分子的直徑為_ A6.11010 m B6.21010 m C6.31010 m D6.41010 m 【解析】明確溶質(zhì)與溶劑的關(guān)系，正確“數(shù)”出油膜面積是解題的關(guān)鍵 根據(jù)圖形，數(shù)得格子數(shù)為129個，那么油膜面積是 S12912 cm2129 cm2. 根據(jù)已知條件可知，1 mL溶液有75滴，1滴溶液的體 【答案】B 【誤區(qū)警示】解決本題時常見錯誤是將純油酸的體積換算錯誤避免錯誤的方法是認(rèn)真審題，弄清溶質(zhì)與溶劑的關(guān)系