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人教2019版高中物理选择性必修三;油膜法测分子直径;例1:将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有50滴,滴一滴这样的油酸酒精溶液到水面上,酒精溶于水,油酸形成一单分子层,其面积为0.2m2.由此可知油酸分子大约为多少?;把一定体积的油酸酒精溶液滴在水面上使其形成_____________,如图所示。不考虑分子间的间隙,把油酸分子看成_______模型,计算出1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V,并测出油膜面积S,求出油膜的厚度d,即d=____就是油酸分子的直径。;四、实验步骤
1.在浅盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上。
2.取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成200mL的__________溶液。
3.用注射器往量筒中滴入1mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知),记下滴入的滴数N,算出一滴油酸酒精溶液的体积V′。
4.将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。
5.待油酸薄膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔画出油酸薄膜的形状。
6.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,把正方形的个数乘以单个正方形的面积就得到油酸薄膜的面积S。计算方格数时,不足半个的舍去,多于半个的算一个。
;五、数据处理;六、误差分析;七、实验注意事项;5.当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这一侧边缘会残留少许油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样可保持盘的清洁.6.从盘的中央加痱子粉,使粉自动扩散均匀,这是由于以下两种因素所致:第一,加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开;第二,粉粒之间的排斥.这样做,比将粉撒在水面上实验效果好.7.本实验只要求估算分子大小,实验结果数量级符合要求即可.
;思维拓展
用油膜法估测分子的大小时
(1)油酸分子的形状真的是球形吗?排列时会一个紧挨一个吗?
(2)实验中为什么不直接用纯油酸而是用被稀释过的油酸酒精溶液?
(3)实验中为什么在水面上撒痱子粉(或细石膏粉)?
(4)实验中可以采用什么方法测量油膜的面积?;例1.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。
(2)(多选)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理;[针对训练1]在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50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,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2所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,则:
(1)油膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是多少?
;例2.某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于()
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量酒精
C.求每滴体积时,1mL溶液的滴数多数了几滴
D.求每滴体积时,1mL溶液的滴数少数了几滴E.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
;例3.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.;④①②⑤③
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