实验2 观察布朗运动-2023-2024学年高二物理选择性必修3实验报告册（人教版）

学生实验报告册 物理 选择性必修 第三册 （人教版） 1. 观察微粒的布朗运动。 2. 感受布朗运动的无规则性。 实验器材 显微镜、 小烧杯、 黄色广告颜料、 石蜡、 电灯、 香烟、 玻璃器皿、 移液管、 小刀、 电烙铁。 实验操作 1. 小烧杯内放入 50 ｍL 的清水， 滴入数滴黄色广告颜料并调匀， 使悬浊液 呈浅黄色。 2. 在洗净的载玻片上放一点石蜡片， 在酒精灯的火焰上加热使石蜡熔化， 且 让蜡层厚度均匀。 冷却后， 在蜡层中间刮出一个边长约 ２ ｍｍ 的方孔。 3. 用移液管将少许配好的悬浊液滴在载玻片的石蜡孔内， 用盖玻片盖好。 再 用烧热的电烙铁在盖玻片的周围烫一下， 把悬浊液封闭在槽中， 如图 2-1 所示。 4. 取倍率为 10～15 的目镜和 40 倍的物镜装在显微镜上， 将标本放在载物台 上， 用粗准焦螺旋调节镜筒下降至物镜与盖玻片即将接触， 再进行微调。 边观察 边使镜筒上移， 直到观察到清晰的布朗运动。 5. 在玻璃器皿中装入适量烟雾， 用玻璃片盖好放在显微镜下。 在灯光照射下 实验二 观察布朗运动 图 2-1 盖玻片 石蜡悬浊液载玻片 实验日期 年 月 日 实验目的 6 观察微粒的运动。 注意事项 1. 标本液浓度不要过高。 2. 显微镜的总倍率在 600 倍左右为宜， 且物镜倍率不要过高。 实验现象： 。 思考与练习 1. 如何解释本实验你观察到的现象？ 2. 你所观察到的微粒的无规则运动是否是分子的运动？ 为什么？ 观察布朗运动 实验二 7 学生实验报告册 物理 选择性必修 第三册 （人教版） “思考与练习” 参考答案 * 实验一 用油膜法估测油酸分子的大小 1. BDE 【解析】 若 100 滴溶液的体积是 1 mL ， 则 1 滴溶液中含有油酸溶液为 10 -2 mL ， A 错误； 往浅盘里倒入适量的水， 再将爽身粉或细石膏粉均匀地撒在水面上， 便于测量油膜 面积， B 正确； 用注射器往水面上滴 1 滴油酸酒精溶液， 同时将玻璃板放在浅盘上， 等稳定 后， 在玻璃板上描下油酸膜的形状， C 错误； 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上， 计 算轮廓范围内正方形的个数， 注意超过一半， 算一格， 小于一半， 舍去， 从而求得油膜的面 积， D 正确； 根据 1 滴油酸酒精溶液中油酸的体积 V 和油膜面积 S 就可以算出油膜厚度 d＝ V S ， 即油酸分子的大小， E 正确。 2. （ 1 ） 112 （ 2 ） 8×10 -6 （ 3 ） 7×10 -10 （ 4 ） A 【解析】 （ 1 ） 数油膜覆盖的正方形格 数， 大于半格的算一格， 小于半格的舍去， 由此估算出油膜的面积。 由题可知正方形的个数 为 112 个， 则油膜的面积约为 S＝112×1 cm×1 cm＝112 cm 2 。 （ 2 ） 每滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积 V＝ 1 75 × 6 10 4 mL＝8×10 -6 mL 。 （ 3 ） 把油酸分子看成球形， 且不考虑分子间的空隙， 则油酸分子直径 d＝ V S ＝ 8×10 -6 ×10 -6 112×10 -4 m≈ 7×10 -10 m 。 （ 4 ） 把浅盘水平放置， 在浅盘里倒入适量的水， 轻轻撒入爽身粉， 确保水面上爽身粉薄 而均匀， A 正确； 用注射器把油酸酒精溶液滴 1 滴在水面上， 只能滴 1 滴， B 错误； 只要是 单分子层油膜即可， 对油膜形状没有要求， C 错误； 尽量选择细一点的记号笔描绘油膜的轮 廓， D 错误。 3. （ 1 ） D （ 2 ） 5×10 -10 【解析】 （ 1 ） “用油膜法估测油酸分子的大小” 实验步骤： 配制酒精油酸溶液 → 测定 1 滴酒精油酸溶液的体积 V= V 总 n → 准备浅水盘 → 形成油膜 → 描 绘油膜边缘 → 测量油膜面积 → 计算分子直径。 （ 2 ） V= 1 50 ×10 -6 × 1 200 =1×10 -10 （ cm 3 ）， d= V S = 1×10 -10 0.2 =5×10 -10 （ m ）。 4. 解： 由体积 V＝S · h 及 h＝d ， 得分子直径： d＝ V S ＝ 0.3×10 -3 ×10 -6 0.41 m≈7.3×10 -10 m ， 每个分子的体积： V 0 ＝ 1 6 πd 3 ＝ 1 6 ×π× （ 7.3×10 -10 ） 3 m 3 ≈2×10 -28 m 3 ， 由 ρ＝ M V ， 得 V mol ＝ 0.1 0.8×10 3 m 3 /mol＝1.25×10 -4 m 3 /mol ， 则 N A ＝ V mol V 0 ≈6×10 23 mol -1 。 实验二 观察布朗运动 1. 布朗运动是液体分子从四面八方撞击微粒引起