1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册高二下学期.rar

1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小2022.3.16分子直径:1010m直径:101m苹果直径:107m地球分子十分微小，用肉眼无法观察。既然分子的直径这么小，我们是怎么测出来的呢？一、实验思路把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层油酸分子油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形计算式水油酸分子d二、物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V(1)油酸的稀释：1mL油酸酒精200mL油酸酒精溶液溶液浓度： 假设1mL=50滴(2)1滴溶液的体积： mL(3)1滴溶液中纯油酸的体积：V= mL记下液滴的总滴数2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S撒粉；成膜；描轮廓；数格子。假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：S=na2二、物理量的测量估测油膜面积三、数据分析除少数有机物大分子,一般分子直径数量级是1010m。分子的大小：d-单分子油酸的直径V-纯油酸的体积S-油酸单分子膜的面积 四、误差分析1.油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。2.利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。3.油滴的体积过大，同时水同同积过小， 不能形成单分子油膜。 6不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。4.描绘油膜形状的画线误差。5.利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。(P9 NO.3)例1.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得58滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入到浅盘里，等油膜稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。(1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(2)油酸膜的面积是多少?(3)按以上数据，估算油酸分子的大小。解：(1)1mL溶液中含纯油酸体积V1= mL=103mL1滴溶液中含纯油酸体积V2= mL = 1.7105 mL = 1.71011 m3(2)小方格面积S0 = 102102m2 = 104m2，小方格数n =257，油膜的面积 S = nS0 = 2.57102m2。(3)油酸分子的直径= m6.61010 m(P17 B.2题)例2. 甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小 组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， 但都发生了操作错误。甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。 丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。 请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？说明道理。解：甲操作使直径偏大。因每滴溶液中纯油酸体积V变小形成油膜面积变小了。乙操作使直径偏小。因每滴溶液中纯油酸体积V变大形成油膜面积变大了。丙操作使直径偏小。因油酸膜的面积S变大了。(P9NO.2)例3. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验，有两个非常巧妙的设计，请你借鉴这两个设计思路，完成以下实验 ：(1)现需要在一个烧杯中倒入 0.01 g 食盐供以后做实验用，但现有的电子秤最小只能称1 g 的质量，怎么办？请定量地具体说明操作的步骤。(2)有一小捆粗细均匀的细铁丝，要较精确地测量细铁丝的横截面积，你认为应该怎样测量？说出所需的器材和测量方法。解：(1)操作步骤：a.将量筒放在电子秤上，记下示数；b.在量筒内加入食盐，使电子秤示数增加5g；c.取下量筒，向量筒中加水，至溶液体积为500mL；d.用滴管取1mL食盐水溶液滴入烧杯；e.对烧杯加热，将水烧干，即得0.01g食盐。(2)器材：量筒、水、10根等长细铁丝、刻度尺。测量方法：向量筒中倒入适量的水，读取示数V1；将10根等长细铁丝放入量筒中，完全浸入水中，读取示数V2；取出细铁丝，用刻度尺测出一根的长度l；每根细铁丝的横截面积S= 。总结一、实验思路：测量宏观量，推算微观量把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子看成球形计算式二、物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S三、数据分析：一般分子直径的数量级是10-10m。V = 溶液浓度1滴溶液的体积S = na2，n为格子数，a为方格边长。例4.(5分)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_。使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积