1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小（备课件）【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（鲁科版2019选择性必修第三册）

鲁科版2019 选择性必修3 第一章 分子动理论与气体实验定律 1.2 科学测量：用油膜法测量油酸分子的大小 （1）估测油酸分子大小的数量级。 （2）体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。 实验目的 实验器材 油酸、酒精、清水、滴管（或注射器）、量筒、笔、爽身粉、玻璃片、浅水盘、坐标纸。 实验原理 油酸是一种脂肪酸，把一滴油酸滴到平静的水面上，油酸会展开成一片油膜。油膜面积最大且稳定时，可近似认为是单层油酸分子油膜。若把油酸分子视为球体，则单分子油膜的厚度就近似等于分子的直径。只要测量出这一滴油酸的体积V和油膜的面积S，就可估算出油酸分子的直径d＝V／S 实验步骤 （1）用滴管（或注射器）将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此求出一滴油酸酒精溶液的平均体积V。 点一点播实验视频 实验步骤 （2）向浅水盘内倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉。用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜 （3）将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将油膜的轮廓描绘在玻璃片上。 实验步骤 （4）将描有油膜轮廓的玻璃片放在坐标纸上，算出油膜的面积S。求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）。 实验步骤 （5）根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径。 数据处理 请将测量的数据记入表格中，并分析数据，形成结论。 实验结论 通过油膜法粗测得油酸分子的直径为： 4.174×10-10m 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。 油滴的体积过大，水面面积过小，溶液浓度，痱子粉的用量等因素，形成的油膜不是单分子油膜。 1、油酸酒精溶液浓度改变 2、形成的油膜不是单分子油膜 4、测量和计算产生误差 5、油膜的面积S测量和计算产生的误差 ①油膜形状画线误差。 ②数格子时带来的误差。 3、不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。 误差分析 7、利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个。 1、测1滴酒精油酸溶液的体积时，滴入量筒中的酒精油酸溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。 2、浅盘里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。 3、痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。 4、在水面撒痱子粉后，不要再触动盘中的水。 5、滴入油酸溶液时，一定要细心，不要一下滴得太多，使油膜的面积过大。 6、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：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。 注意事项 作业： $