实验十三：用油膜法估测分子的大小.ppt

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1、实验十三：用油膜法估测分子的大小1．实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图S13－1所示形状的一个单分子层油膜，实验中如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．图S13－12．注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度以小于11000为宜．(2)实验前，必须把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．否则会增大误差，影响实验结果．(3)痱子粉和油酸用量都不能

2、太多，否则不易成功，撒痱子粉时一定要均匀．(4)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又恢复；二是酒精挥发后液面收缩．(5)本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求(10－10m)即可．3．误差分析(1)油酸酒精溶液的配制体积比不准确．(2)测定每一滴油酸酒精溶液的体积时造成误差．(3)计算油膜面积时采用正方形坐标纸“数格子法”，会造成误差．4．难点分析(1)计算每滴油酸酒精溶液中的纯油酸含量，是难点之一．设溶液浓度为ρ，每滴体积为V1，则每滴溶液中，纯油酸含量为V0＝ρV1.ρ＝纯油酸量

3、油酸酒精溶液总量(2)对微观问题建立物理模型是重要的物理思维方法，也是难点之一．应理解本实验的物理模型：视分子为一个一个紧挨的小球或高度等于直径的柱体，不考虑分子间隙；分子没有叠层，将油膜厚度视为分子的直径．【跟踪训练】1．(双选)用油膜法估测分子直径实验的科学依据是()A．将油膜看成单分子油膜ABB．不考虑各油分子间的间隙C．考虑了各油分子间的间隙D．将油膜分子看成质点解析：“用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸(体积为V)滴入水中，使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层排列的球形体．显然，球形体的直径即为单分子油膜的厚2．“用油膜法估测分子的

4、大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将__________均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图S13－2所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20mm.根据以

5、上信息，回答下列问题：(1)步骤③中应填写：________________；(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL；(3)油酸分子直径是__________m.2×10－54.3×10－10图S13－2痱子粉或石膏粉题型用油膜法估测分子的大小【例题】(2011年江苏卷)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M＝0.283kg·mol－1，密度ρ＝0.895×103kg·m－3.若100滴油酸的体积为1mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA＝6.02×1023mol－

6、1，球的体积V与直径D的关系为思路点拨：解题注意两点：一是要把油酸分子看成球形；二是忽略油酸分子间的空隙．【触类旁通】1．将1cm3的油酸溶液溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水中，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估算出油酸分子的直径多大？