1.2 用油膜法估测油酸分子的大小-2022-2023学年高二物理备课高效互动课件（人教2019选择性必修第三册）

§1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第三册 第一章 分子动理论 思考： 分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm 左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！ 思考：通过什么途径可以知道分子的大小呢？ 分子 直径:10－10m 直径:10－1m 苹果 直径:107m 地球 一、实验思路 （1）固体、液体可以认为各个球形分子是一个挨一个地紧密排列 （2）将一滴油酸（体积V已知）滴在水面上， 使其尽可能地散开形成一层 油膜。油膜的厚度看成是油酸分子的直径d ，所以只要再测定出这层油膜的面积S，就可求出油酸分子直径d的大小。 新课讲授 水 油酸分子 d 单分子 二、实验步骤 （1）测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V. ①取1 mL的油酸，用无水酒精稀释为浓度1∶200的油酸酒精溶液。 ②用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒 内增加一定体积(如1mL)时的滴数n，由此求出一滴油酸酒精溶液 的平均体积。再根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V 。 思考： 如何计算一滴溶液中含有的纯油酸体积是多少？ （2）测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S. ①往浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器向水面上滴入一滴配制好的油酸油精溶液，油酸 就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜，待油酸薄膜形状稳定后， 将准备好的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃 板上。 ③将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。 方法是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，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就是油膜的面积S。 二、实验步骤 （2）测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S. 不足半个的舍去，多于半个的算一个，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就是油膜的面积S。 二、实验步骤 正方形的个数N 单个正方形的面积s0 油膜的面积S=N s0 （3）计算油膜厚度得分子直径 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 = 二、实验步骤 二、实验步骤 1.配制溶液（稀释） 2.精测一滴液体体积 3.水盘取水，撒爽身粉 4.滴溶液形成单分子薄膜 5.描油膜形状 6.放坐标纸，算油膜面积 7.求分子直径 【例1】某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下： ①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体 积恰好是V0＝1 mL； ③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； 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将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方 格的边长为L＝1 cm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________m3；油膜面积为________m2；油酸分子直径为________m；(以上结果均保留1位有效数字) (2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”)。 【例2】“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S。 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。 C.用浅盘装入约2 cm深的水。 D.用公式d＝ 求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小。 E.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 (1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出： ① ； ②