高考物理大一轮复习第十二章选修3-34用油膜法估测分子的大形件.ppt

第十二章 选修3－3,第4讲 用油膜法估测分子的大小,,,纯油酸,2. 实验器材 盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 3. 实验步骤 (1) 用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差．,(5) 要待油膜形状稳定后，再画轮廓． (6) 利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个． 6. 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误差主要是有两个方面： 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．,实验原理和步骤,典题演示1 实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm)． (1) 下面给出的实验步骤中，正确排序应为________．(填序号)为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤D. A. 待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数N.,BCA,C. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴． D. . (2) 利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为________．,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标,纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，,算出油酸薄膜的面积S,实验数据的处理,典题演示2 在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有6 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里．待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓．再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示．坐标中正方形方格的边长为1 cm.求：,,(1) 油酸膜的面积． 【答案】 130 cm2 (2) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积． 【答案】 8×10－6 mL (3) 油酸分子的直径． 【答案】 6.2×10－10 m,1. 实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果． 2. 当重做实验时，将水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持盘的清洁． 3. 注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内．当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，是由针头中酒精挥发所致，不影响实验效果．,实验的注意事项,4. 油滴滴到水面上后要等待一段时间，因为待测油酸面扩散后会收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩． 5. 计算分子直径时，注意滴下的不是纯油酸，而是油酸的酒精溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度作为油酸的体积． 6. 本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可．,典题演示3 (1) 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有_____________________． (2) 本实验，在哪些方面作了理想化的假设 ；实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为_________________________________________；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了_______________________．,量筒、痱子粉、坐标纸,将油膜看成单分,子膜、将油酸分子看做球形、认为油酸分子是一个紧挨一个的,纯油酸黏滞力较大，直接测量体积时误差太大,容易界定油膜大小的边界,(3) 下面4个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作的先后顺序排列应是________(用符号表示)．,,dacb,(4) 在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，如图所示，测得油膜占有的小正方形个数为X.,,① 用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝________. ② 从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝________.,55,1. “用油膜法估测分子的大小”实验基础是( ) A. 把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度 B. 让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜 C. 油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积 D. 油酸分子直径的数量级是10－15 m 【解析】 油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V＝Sd.,ABC,2. (2015·南通一模)在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液．现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则油酸分子的直径为______，这一滴溶液中所含的油酸分子数为 ．,3. (1) “用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下： A. 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S. B. 将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上． C. 用浅盘装入约2 cm深的水．,上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出： ① _________________________________________. ② . 上述实验步骤的合理顺序是_____________．,C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉,实验时还需要：F. 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，记下量筒内增加一定体积,时液滴的数目,FCBAED,(2) 某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大．对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是( ) A. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B. 计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C. 计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D. 水面上痱子粉撒得较少，油酸膜没有充分展开,ACD,4. (2014·苏锡常镇三模)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是________m3；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是_________m．(上述结果均保留一位有效数字),,8×10－3,5×10－10,。