内容正文:
实验13 用油膜法估测分子的大小
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一、实验目的
1.估测油酸分子的大小。
2.学会间接测量微观量的原理和方法。
二、实验原理
1.利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,如图所示。
2.将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积。
3.用d= 计算出油膜的厚度(V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,S为油膜面积),这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
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三、实验器材
1.油酸酒精溶液若干毫升,体积配比为1∶200。
2.注射器或滴管1支。
3.量筒1个。
4.浅盘1个,规格为30 cm×40 cm。
5.玻璃板1块,面积大于30 cm×40 cm,坐标纸。
6.彩色水笔1支。
7.痱子粉(或石膏粉)1盒。
8.清水若干升。
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四、实验步骤
1.配制油酸酒精溶液:把1 mL的油酸溶于酒精中,制成200 mL的油酸酒精溶液。
2.往浅盘中倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉(或石膏粉)均匀地撒在水面上。
3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴油酸酒精溶液,使这些溶液体积恰好为1 mL,算出每滴油酸酒精溶液所含油酸的体积V= mL。
4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜。
5.待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
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6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积。求面积时,以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,数出轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个。
7. 根据一滴油酸的体积V和其形成的薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d= ,即为油酸分子的大小。比较算出的分子大小,看其数量级是否为10-10 m。
五、误差分析
1.纯油酸体积的计算引起误差。
2.油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面:
(1)油膜形状的画线误差;
(2)数格子法本身是一种估算的方法,自然会带来误差。
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六、注意事项
1.实验前,必须将所有的实验用具擦洗干净,实验时,吸取油酸、酒精和油酸酒精溶液的滴管不能混用,否则会增大实验误差。
2.油酸酒精溶液中油酸与酒精的体积比以1∶200为宜。
3.浅盘里