2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册课件：1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小

2　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 第一章　分子动理论 1.知道用油膜法测定分子大小的思路. 2.通过实验估测分子的大小，体会建立模型和估测方法在研究物理 问题中的应用. 3.了解一般分子大小的数量级. 学习目标 技能储备 精析典题 随堂演练 课时对点练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 3 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由 层油酸分子中的烃基C17H33-组成. 把分子简化为 形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的 ，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的 与它在水面上摊开的 之比，如图1所示. 一、实验思路 技能储备 图1 单 球 厚度d 体积V 面积S 二、实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、 、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸. 爽身粉(或细石膏粉) 三、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)配制一定浓度的油酸酒精溶液. (2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数. (3)用它们的 除以 ，得到1滴油酸酒精溶液的体积. (4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V. 总体积 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. (1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉 地撒在水面上. (2)用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜. (3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上 . (4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的 ，多于半个的算一个. (5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到 . 均匀 油酸酒精溶液 描下薄膜的形状 舍去 油膜的面积S 四、数据分析 1.用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度， 即油酸分子的直径d＝ . 2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为 m. 10－10 五、注意事项 1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差. 2.实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上. 3.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成. 4.待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓. 5.计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个. 例1　在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)某同学操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积. 改正其中的错误：________________________________________________ ______________________________________________________________. 精析典题 ②在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积；③在水面上先撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定 解析　②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大，应先用累积法测出N滴该溶液体积，再求出一滴的体积； ③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出有清晰轮廓的油膜. (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为__________ m. 1.2×10－9 解析　一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V＝4.8×10－3×0.10%×10－6 m3＝4.8×10－12 m3， 例2　(2020·滕州市第一中学新校高二月考)(1)如图2所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________