1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件-2024-2025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 人教版选择性必修第三册 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? 新课导入 一、实验原理 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜。把分子简化为球形处理，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，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示. 水 油酸分子 d 新课讲授 问题1 .1滴油酸中分子太多了，平铺在水面上时面积太大了，怎么办？ 问题2.油酸分子平铺在水面上,要测量面积就要显示轮廓，如何来显示轮廓？ 问题3.面积不规则，要怎么测量？ 二、实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。 新课讲授 1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V (1)配制一定浓度的油酸酒精溶液。 (2)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，记下液滴的总滴数。 (3)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。 (4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V。 1滴油酸的体积= ×油酸酒精溶液浓度 三、操作步骤 新课讲授 2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S (1)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 (2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一块有轮廓的油膜 (3)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 撒爽身粉(或细石膏粉)后，便于观察所形成的油膜的轮廓. 新课讲授 (4)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。 (5)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。 新课讲授 水 油酸分子 d 四、数据分析 1.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 2.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 新课讲授 误差分析 (1)油酸酒精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，从而给实验带来较大的误差。 (2)测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。 (3)油酸的体积过大，或水面面积过小，不能形成单分子油膜。 (4)描绘油膜形状的画线误差。 (5)利用小正方形数计算油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。 (6)不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。 1． 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下： ①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液； ②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴； ③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液； ④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为 1.0 cm。 （1）该实验中一滴油酸酒精溶液含 ml油酸； （2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为 m； （3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （4）已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是： ，理由是： 。 用油膜法估测油酸分子的大小 实验思路：d＝ 实验器材 物理量的测量 误差分析 测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 数据分析 课堂小结 谢谢观看 报告人名称 20xx.xx.xx $$