2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十三 用油膜法估測(cè)分子的大小課件.ppt

實(shí)驗(yàn)十三 用油膜法估測(cè)分子的大小 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 估測(cè)油酸分子的大小 2 學(xué)習(xí)間接測(cè)量微觀量的原理和方法 2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小 把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí) 油酸就在水面上散開(kāi) 如圖S13 1甲所示 其中的酒精溶于水 并很快揮發(fā) 在水面上形成如圖乙所示的一層單分子油膜 實(shí)驗(yàn)中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 甲 乙 圖S13 1 3 實(shí)驗(yàn)器材 坐標(biāo)紙 玻璃板 量筒 盛水淺盤 滴管 或注射器 試劑瓶 痱子粉 油酸酒精溶液 彩筆 4 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用稀酒精溶液及清水清洗淺盤 充分洗去油污 粉塵 以免給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差 2 配制油酸酒精溶液 取油酸1mL 注入500mL的容量瓶中 然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精 直到液面達(dá)到500mL刻度線為止 搖動(dòng)容量瓶 使油酸充分在酒精中溶解 這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液 3 用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中 并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時(shí)的滴數(shù)n Vnn 4 根據(jù)V0 算出每滴油酸酒精溶液的體積V0 5 向淺盤里倒入約2cm深的水 并將痱子粉或石膏粉均勻 地撒在水面上 形狀穩(wěn)定 6 用注射器或滴管將一滴油酸酒精溶液滴在水面上 7 待油酸薄膜的 后 將玻璃板 或有機(jī)玻璃板 放在淺盤上 并將油酸膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上 8 將畫(huà)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S 求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù) 不足半個(gè)的 多于半個(gè) 的 舍去 算一個(gè) 9 根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例 算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V 并代入公式d 算出油酸薄膜的厚 度d VS 10 重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟多測(cè)幾次油酸薄膜厚度 并求平均值 即為油酸分子的大小 5 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 6 注意事項(xiàng) 1 油酸酒精溶液的濃度以小于 11000 為宜 2 實(shí)驗(yàn)前 必須把所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈 實(shí)驗(yàn)時(shí)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(huì)增大誤差 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3 痱子粉和油酸用量都不能太多 否則不易成功 撒痱子粉時(shí)一定要均勻 4 待測(cè)油酸膜擴(kuò)散后又收縮 要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓 擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因 一是水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù) 二是酒精揮發(fā)后液面收縮 5 本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求 10 10m 即可 7 誤差分析 1 油酸酒精溶液的配制體積比不準(zhǔn)確 2 測(cè)定每一滴油酸酒精溶液的體積時(shí)造成誤差 3 計(jì)算油膜面積時(shí)采用正方形坐標(biāo)紙 數(shù)格子法 會(huì)造 成誤差 基礎(chǔ)自測(cè) 用油膜法估測(cè)分子的大小 實(shí)驗(yàn)的方法及步驟如下 向體積V油 1mL的油酸中加酒精 直至總量達(dá)到V總 500mL 用注射器吸取 中配制好的油酸酒精溶液 把它一滴一滴地滴入小量筒中 當(dāng)?shù)稳雗 100滴時(shí) 測(cè)得其體積恰好是V0 1mL 先往邊長(zhǎng)為30 40cm的淺盤里倒入2cm深的水 然后 將 均勻地撒在水面上 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液 待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后 將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上 并在玻璃板上描下油酸膜的形狀 將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上 如圖S13 2所示 數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N 小方格的邊長(zhǎng)l 20mm 圖S13 2 根據(jù)以上信息 回答下列問(wèn)題 1 步驟 中應(yīng)填寫(xiě) 2 一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V 是 cm3 3 油酸分子的直徑是 m 答案 1 痱子粉 或石膏粉 2 2 10 5 3 4 3 10 10 考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)原理與操作 典題1 2017年江蘇大聯(lián)考 用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下 向體積為V1的純油酸加入酒精 直到油酸酒精溶液總體積為V2 用注射器吸取上述溶液 一滴一滴地滴入小量筒 當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為V0 先往邊長(zhǎng)為30 40cm的淺盤里倒入2cm深的水 用注射器往水面上滴一滴上述溶液 等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后 將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上 并在玻璃板上描出油酸薄膜的輪廓 將描有油酸薄膜輪廓的玻璃板 放在畫(huà)有許多邊長(zhǎng)為a的小正方形的坐標(biāo)紙上 讀出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N 上述過(guò)程中遺漏的步驟是 油酸分子直徑的表達(dá)式是d 考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 典題2 2017年河南鄭州第三次質(zhì)量預(yù)測(cè) 在 用油膜法估測(cè)分子大小 的實(shí)驗(yàn)中 將一滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中 待油膜充分散開(kāi)后 在玻璃板上描出油膜的輪廓 隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上 其形狀如圖S13 3所示 坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為10mm 該油膜的面積是 m2 已知油酸酒精溶液中油酸濃度為0 2 400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是1 2mL 則油酸分子的直徑為 m 計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 圖S13 3 解析 在圍成的方格中 不足半格舍去 多于半格的算一個(gè) 共有80個(gè)方格 故油酸膜的面積為S 80 1cm 1cm 80cm2 8 0 10 3m2 每滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為 答案 8 0 10 37 5 10 10