高考物理 實(shí)驗(yàn)十三 用油膜法估測(cè)分子的大小

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1、實(shí)驗(yàn)十三用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)用油膜法估測(cè)分子的大小.(2)加深對(duì)分子動(dòng)理論基本內(nèi)容的理解.(3)學(xué)會(huì)間接測(cè)量微觀量的方法.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使_在水面上形成一層_油膜的方法估測(cè)分子的大小把一滴用_稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開(kāi)，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖 S13-1 所示形狀的一個(gè)_油膜，實(shí)驗(yàn)中如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的_，即可算出油酸分子的大小圖 S13-1油酸單分子酒精單分子層面積實(shí)驗(yàn)器材油酸酒精溶液玻璃板坐標(biāo)紙配制好的_、淺盤(pán)、痱子粉(或石膏粉)、注射器(或滴管)、量筒、_、彩筆、_.實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟(1)取

2、1 mL(1 cm3)油酸溶于酒精中，制成 200 mL 的油酸酒精溶液(2)用滴管(或注射器)向量筒中滴入_滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為 1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積 V0_ mL.n痱子粉石膏粉單分子油膜面積(3)往邊長(zhǎng)約為 3040 cm 的淺盤(pán)中倒入約 2 cm 深的水，然后將_或_均勻地撒在水面上(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開(kāi)，形成_(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上(6)將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的_(7)根據(jù)油酸酒精溶

3、液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的_，根據(jù)一滴油酸的體積 V 和薄膜的面積 S，算出油酸薄膜的厚度_，即為油酸分子的直徑比較算出的分子直徑，若其數(shù)量級(jí)(單位為 m)不是1010，則思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否有誤，并重做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證體積 V注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方盤(pán)是否干凈(2)方盤(pán)中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時(shí)間，痱子粉均勻撒在水面上(3)向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠近水面，如果離水面太高，可能無(wú)法形成油膜最好在 1 cm 高左右(4)計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來(lái)計(jì)算，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算 1 個(gè)實(shí)驗(yàn)分析誤差分析(1)油酸酒精溶液的配制體積比不準(zhǔn)確.(2)測(cè)定每一滴油

4、酸酒精溶液的體積時(shí)造成誤差.(3)計(jì)算油膜面積時(shí)采用正方形坐標(biāo)紙“數(shù)格子法”，會(huì)造成誤差.【基礎(chǔ)檢測(cè)】(2016 年湖北孝感二模)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖 S13-2 所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為 10 mm ，該油酸膜的面積是_m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4106 mL，則油酸分子的直徑是_m.(計(jì)算結(jié)果保留 1位有效數(shù)字)圖 S13-2解析：正方形小方格的個(gè)數(shù)約為80 個(gè)，油膜面積S801 cm28103 m2答案：

5、810351010考點(diǎn)用油膜法估測(cè)分子的大小 重點(diǎn)歸納1.油酸酒精溶液的濃度以小于11000為宜.2.實(shí)驗(yàn)前，必須把所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈，實(shí)驗(yàn)時(shí)吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專(zhuān)用，不能混用.否則會(huì)增大誤差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.3.痱子粉和油酸用量都不能太多，否則不易成功，撒痱子粉時(shí)一定要均勻.4.待測(cè)油酸面先擴(kuò)散后收縮，要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓.擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：一是水面受油酸滴沖擊后的恢復(fù)；二是酒精揮發(fā)后液面收縮.5.本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求(1010 m)即可. 典例剖析例題：在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有按體積比為 nm 配制好的油酸酒精溶液置于容器

6、中，還有一個(gè)盛有深約 2 cm 的水的淺盤(pán)，一支滴管，一個(gè)量筒.(1)用滴管向量筒內(nèi)加注 N 滴油酸酒精溶液，讀其體積 V.再用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán)，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖 S13-3 所示.(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為 S)則油膜面積為_(kāi).圖 S13-3(2)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為 d_.解析：(1)利用補(bǔ)償法，可查得面積為8S.【考點(diǎn)練透】在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用 a mL 的純油酸配制成 b mL 的油酸酒精溶液，再用滴管取 1 mL 油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共 n 滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)得油膜的面積為 S cm2，則：(1)估算油酸分子的直徑大小是_cm.(2)用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的_.A.摩爾質(zhì)量B.摩爾體積C.質(zhì)量D.體積