义务教育第十一章 学案54 实验 用油膜法估测分子的大小

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1、实验学案54用油膜法估测分子的大小实验目的1．估测油酸分子的大小．2．学习间接测量微观量的原理和方法．实验原理图1　利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成________油膜(如图1所示)，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝________计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积．这个厚度就近似等于油酸分子的______．实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．实验步骤1．用滴管(或注射器)将油酸酒精溶液滴入量筒，数出每毫升油酸酒精溶液的滴数，

2、算出每滴液滴体积的平均值．2．把洗干净的浅盘水平放置，倒入约2cm深的水．用纱网(或粉扑)将适量的痱子粉(或石膏粉)轻轻洒在水面上．3．用滴管(滴管距离水面约1cm)将一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状．4．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形小方格的个数(不足半格的舍去，多于半格的算一个格)，估测出油膜的面积，估算油酸分子的直径．5．清洗浅盘，擦去玻璃板上的油膜轮廓线，重复做2次至3次实验．数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1m

3、L溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S12实验次数一滴纯油酸的体积V分子的大小(m)平均值12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．浅盘中的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．油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓．扩散后又收缩的原因有两个：一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后

4、，油膜回缩．6．滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面1cm之内，否则油膜难于形成．7．因为水和油酸都是无色透明的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的边界．注意要从盘的中央加痱子粉．由于加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开，同时粉粒之间又存在着排斥作用，粉会自动扩散至均匀．这样做，比将粉撒在水面上的实验效果要好；撒痱子粉后，不要再触动盘中的水．8．当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸．为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．9．本实验只要求估算分子的大小，实验结果数量级

5、符合要求即可．误差分析1．油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差．2．利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差．为减小误差，不足半个格子的舍去，多于半个格子的算一个．方格边长的单位越小，计算出的面积越精确．3．测量量筒内溶液增加1mL的滴数时，注意正确的观察方法．4．油膜形状的画线误差．题型一　实验原理和步骤的考查【例1】(2011·大纲全国·22)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先

6、配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________．(填写步骤前面的数字)(2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所

7、形成的油膜的面积是0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为________m．(结果保留1位有效数字)题型二　实验数据的处理【例2】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸体积占溶液总体积的百分比为k.在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，读出总体积为V.现将一滴这样的溶液滴在水面上，其散开的油膜在带有方格的玻璃板上描绘的图形如图2所示．已知玻璃板上每个小方格的长和宽均为a.由此计算：图2(1)油膜的面积等于多少？(2)油酸分子的直径是多少？题型三　误差分析及注意事项【例3】某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，其

8、原因可能是(　　)A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计