1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（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 人教版（2019）物理选择性必修第三册 第一章 分子动理论 一、实验原理 建立模型：分子由原子按照一定的空间构型形成，估算分子大小时，忽略分子具体结构，将分子视作球体。 模型简化 分子大小在同一数量级 二、实验思路 为了估测油酸分子的大小，我们把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜。 尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。 简化 新知讲解 油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜层。 水 油酸分子 d 把油酸分子简化成球形处理，并认为他们紧密排布。如图所示：如果知道一滴油酸的体积V，再测量出油膜的面积S，就可以求出油膜的厚度。这个厚度就是油酸分子的直径。 二、实验思路 为了使油酸充分展开，获得单分子油膜，我们需要把油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面上，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜，形成单分子油膜． 由于油酸分子与水均是无色透明，无法用肉眼观察出油膜的边界。故要在水面洒上薄薄的一层爽身粉。油酸酒精溶液在水面展开后形成以爽身粉为边界的一层薄膜，就可以清楚地看清它的轮廓。 二、实验思路 2．把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布(如图)。 1．油酸分子在水面上形成单分子油膜。 测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。 让油膜在水面上充分扩散，形成单层油酸分子组成的薄膜，此时油膜的厚度d 就是分子的直径，若事先量得油酸体积为V，油膜面积为则 . 3. 分子是球形的 单分子油膜 分子间没有空隙 三个假设 需要测量的物理量：V、S 二、实验思路 6 配制一定浓度（浓度已知）的油酸酒精溶液 ,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（图1.2-2），记下液滴的总滴数。用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算其所含纯油酸的体积V。 1. 测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 二、物理量的测量 二、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 油酸的稀释： 使用酒精 （与油酸和水都能互溶） 记下液滴的总滴数 1mL油酸 酒精 200mL油酸酒精溶液 稀释后，1mL溶液中油酸的含量：浓度C= 假设1mL=50滴 1滴溶液的体积： 1滴溶液中油酸含量： 例：测量1滴溶液纯油酸的体积V 配制一定浓度的油酸酒精溶液。例如向1mL油酸中加入酒精，直至总体积为500mL，油酸占油酸酒精溶液体积比为2‰. 用注射器吸取1mL的油酸酒精溶液，将溶液一滴一滴滴入烧杯，记下液滴数为N。 1滴油酸酒精溶液体积为 V0=1mL/N 1滴溶液中纯油酸体积为 V=V0×2‰. 9 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，将爽身粉均匀地撒在水面上（图1.2-3甲） 2. 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 然后，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液（图1.2-3乙） 二、物理量的测量 油酸立即在水面散开，形成一块油膜。油膜上没有 爽身粉，可以清楚地看出它的轮廓（图1.2-3丙）。 2. 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 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，在玻璃板上描下薄膜的形状（图1.2-3丁）。 二、物理量的测量 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，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S 2. 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法 二、物理量的测量 算作一个正方形 算作一个正方形 舍去 2. 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 二、物理量的测量 2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S ①撒痱子粉 ②滴1滴油酸酒精溶液 ③放上玻璃板，等液面稳定 ④画出轮廓 ⑤放坐标纸，数格子 假设每个格子边长是a，如果数得n个格子： s=na2 1．“用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40 cm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用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，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