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 新课引入 思考与讨论： 如何估算绿豆的直径呢？ 新课引入 L 方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数。 新课引入 方法二：测出总体积，数出个数。 新课引入 方法三：量出单层铺开的面积，测出总体积。 L1 L2 新课引入 思考与讨论： 还会做下面这道小学的数学题吗？ 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！ 那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢？ 下面我们通过一个实验来估测分子的大小。 1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路是什么？ 三、如何设计表格记录数据和进行数据分析 五、本实验有哪些注意事项 四、误差主要来源是什么？ 请阅读课本7--9页和实验手册部分，思考、讨论与展示以下问题： 二、需要测量哪些物理量？ 实验目的 1.知道用油膜法测定分子大小的思路。通过估测油酸分子的大小，加深对分子大小数量级的认识 2.学会模型法，估算法等科学方法的应用 3.体验科学探究过程，体验实验方法的巧妙运用，把宏观和微观两个领域联系起来，用宏观的方法测定非常微小的分子的大小 4.了解一般分子大小的数量级 用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路 1.模型建立和理想化处理 （1）把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层。 （2）把分子看成球形。 （3）油分子一个紧挨一个整齐排列。 用油膜法估测油酸分子的大小 认为油膜的厚度就是分子的直径。 ①模型化 ②理想化 一、实验思路 把一滴油酸(事先测出其体积V)滴在水面上，油酸在水面上形成油膜，认为其是单分子层，且把分子看成球形，则油膜的厚度就是油酸分子的直径d，测出油膜的面积S，则油酸分子的直径为: . 2.实验过程实施与测量 ③估算 一、实验思路 为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将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，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。 新课讲授 3.单分子油膜的获得 二、物理量的测量 测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 01 ⑴配制油酸溶液（稀释）： ⑵测量一滴油酸溶液的体积（分割）： ⑶求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，记下液滴的总滴数n和它们的总体积V3，则一滴油酸酒精溶液的体积为 。 用注射器吸取体积为V1的油酸，注入一定体积的量筒中，加入无水酒精至体积V2刻度线，充分搅匀后得到体积比（浓度）为 的油酸酒精溶液。 1滴油酸的体积= 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 02 ⑷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。 ⑴在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上。 ⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。 ⑶油酸立即在水面散开，形成一块油膜，油膜上没有爽身粉（痱子粉或细石膏粉），可以清楚地看出它的轮廓。 互补法求面积 正方形的个数N乘单个正方形的面积s0就得到油膜的面积S=s0 N 。 不足半个的舍去 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。 多于半个的算一个 互补法 根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据一滴纯油酸的体积V和油膜的面积S即可算出油膜的厚度 ，即油酸分子的大小。 三、数据分析 根据实验记录的数据，完成以下表格。 实验次数 1 2 量筒内增加1mL溶液时的滴数 一滴纯油酸的体积V 轮廓内的小格子数 轮廓面积S 分子的直径/m 平均值/m 新课讲授 数据处理 水 油酸分子 d d----单分子油酸的直径 V---一滴油酸分子的体积 S---一滴油酸分子的面积 S= s0 N 大量实验结果表明，尽管所用的测定分子大小的方法不同，测出的结果也有差异，但数量级是一致的。除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m。 操作步骤 1.配制溶液（稀释） 2.精测一滴液体体积 3.水盘取水，撒痱子粉 4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜 5.描油膜形状（放上玻璃板，等液面稳定后） 6.放坐标纸，数格子(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，计算油膜面积 7.求分子直径 类型一　实验操作和原理 [例1] (1)如图所示的四个图反映“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　　　　(填字母)。 解析:(1)“用油膜