内容正文:
第1讲 实验:用油膜法估测分子的大小
一、实验原理
把一滴油酸(体积为V)滴在水面上,在水面上形成一层单分子油膜,如图所示。测出油膜面积S,则油膜的厚度就是油酸分子的直径,即d=.
二、 实验步骤
(1)测一滴油酸溶液中油酸的体积V
用注射器或滴管将事先配制好的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V1时的滴数n,算出一滴油酸酒精的体积V′=,再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度η,算出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V=V′η..
(2)测定油膜的面积S
①撒:向长度为30 cm~40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上;
②滴:用注射器(或滴管)在浅盘中央、水面上方约1 cm高处滴入一滴油酸酒精溶液;
③描:待油酸薄膜稳定后,将玻璃板平放到浅盘上,用彩笔在玻璃板上描绘出油膜轮廓形状;
④查:将玻璃板覆盖在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓内的正方形个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个,得到油膜面积S.
(3)计算油酸分子的直径d
油酸分子的厚度(可视为直径)d=.
三、注意事项
1.实验中用酒精稀释油酸,有利于油酸在水面上形成单分子油膜。
2.痱子粉的用量不要太大,否则不易成功。
3.浅盘里水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。
【对点题组】
1.用油膜法测分子大小时,采用的理想化条件是( )
A.把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜
B.把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子
C.把油膜视为单分子油膜,但需考虑分子间隙
D.将单分子视为立方体模型
2.把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中,稀释成V2(mL)的油酸溶液,测出1 mL油酸溶液共有N滴;取一滴溶液滴入水中,最终在水中形成S(cm2)的单分子层油膜,则该油酸分子的直径大约为( )
A. m B. m C. cm D. cm
3.在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,下列操作正确的是 ( )
A.将纯油酸直接滴在水面上
B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数
C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许
D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数
4.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,