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1、第二節(jié)測量分子的大小第二節(jié)測量分子的大小核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第二節(jié)第二節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道和理解油膜法測定分子大小的原理和方知道和理解油膜法測定分子大小的原理和方法法2掌握實驗器材，理解實驗步驟掌握實驗器材，理解實驗步驟3學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的收集和處理方法學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的收集和處理方法重點難點：重點難點：1.油膜法測定分子大小的原理及利用其進(jìn)行的計油膜法測定分子大小的原理及利用其進(jìn)行的計算算2.實驗數(shù)據(jù)的收集和處理方法的理解實驗數(shù)據(jù)的收集和處理方法的理解課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、實驗
2、目的一、實驗?zāi)康挠脝畏肿佑湍しy分子大小用單分子油膜法測分子大小(直徑直徑)二、實驗原理二、實驗原理實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小油酸的分子式為方法估測分子的大小油酸的分子式為C17H33COOH，它的一個分子可以看成由兩部分，它的一個分子可以看成由兩部分組成：一部分是組成：一部分是C17H33，另一部分是，另一部分是COOH.其中其中COOH對水有很強的親和力，當(dāng)把一滴用對水有很強的親和力，當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，圖圖121說明：說明：(1)分子并不是球形的，但這里把它們當(dāng)作
3、分子并不是球形的，但這里把它們當(dāng)作球形處理，是一種估算的方法估算在物理學(xué)的球形處理，是一種估算的方法估算在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中都是很有用的學(xué)習(xí)和研究中都是很有用的(2)盡管用不同方法測量分子直徑結(jié)果有差異，但盡管用不同方法測量分子直徑結(jié)果有差異，但除一些高分子有機物外，一般測得數(shù)量級一致，除一些高分子有機物外，一般測得數(shù)量級一致，分子直徑的數(shù)量級為分子直徑的數(shù)量級為1010 m.三、實驗器材三、實驗器材序號序號器材名稱器材名稱備注備注1已稀釋的油酸若干毫升已稀釋的油酸若干毫升體積配比為體積配比為12002淺盤淺盤1只只30 cm40 cm3注射器注射器(或滴管或滴管)1支支4帶方格的透明塑料蓋
4、板帶方格的透明塑料蓋板1塊塊5量筒量筒1個個6彩色水筆彩色水筆1支支7痱子粉痱子粉(或石膏粉或石膏粉)帶紗網(wǎng)或粉撲帶紗網(wǎng)或粉撲四、實驗步驟四、實驗步驟1如圖如圖122甲所示，用注射器甲所示，用注射器(或滴管或滴管)將稀將稀釋的油酸滴入量筒，數(shù)出每毫升溶液的滴數(shù)，求釋的油酸滴入量筒，數(shù)出每毫升溶液的滴數(shù)，求出每滴液滴體積的平均值出每滴液滴體積的平均值圖圖1222如圖乙所示，在水平放置的淺盤倒入約如圖乙所示，在水平放置的淺盤倒入約2 cm深的水，用紗網(wǎng)深的水，用紗網(wǎng)(或粉撲或粉撲)將適量痱子粉輕輕撒在將適量痱子粉輕輕撒在水面上水面上3如圖丙所示，用滴管將一滴油酸溶液輕輕滴入如圖丙所示，用滴管將一滴
5、油酸溶液輕輕滴入水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后，在淺盤上蓋上塑水面中央，待油膜形狀穩(wěn)定后，在淺盤上蓋上塑料蓋板，用彩筆描出油膜的邊緣輪廓，如圖丁所料蓋板，用彩筆描出油膜的邊緣輪廓，如圖丁所示示4將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積算出油酸薄膜的面積S.求面積時以坐標(biāo)紙上邊長求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個核心要點突破核心要點突破一、實驗操作的注意事項一、實驗操作的注意事項1酒精油酸溶液配制好后
6、，不要長時間放置，以酒精油酸溶液配制好后，不要長時間放置，以免改變濃度，影響實驗免改變濃度，影響實驗2酒精油酸溶液的濃度應(yīng)以小于酒精油酸溶液的濃度應(yīng)以小于1/1000為宜為宜3注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 cm之內(nèi)，之內(nèi)，當(dāng)針頭靠水面很近當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前油酸未滴下之前)時，會發(fā)現(xiàn)時，會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，這是由針頭中酒精揮針頭下方的粉層已被排開，這是由針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實驗效果發(fā)所致，不影響實驗效果4待測油酸液面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫待測油酸液面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴散后又收縮，有兩個原因：第一，水面輪廓擴散后又收
7、縮，有兩個原因：第一，水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮液面收縮5從盤的中央加痱子粉，使痱子粉自動擴散至均從盤的中央加痱子粉，使痱子粉自動擴散至均勻這是由以下兩種因素所致：第一，加痱子粉勻這是由以下兩種因素所致：第一，加痱子粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開；第二，后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開；第二，粉粒之間的排斥這樣做，比將痱子粉撒在水面粉粒之間的排斥這樣做，比將痱子粉撒在水面上的效果好上的效果好6做完實驗后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用做完實驗后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖
8、少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤的清潔洗，以保持盤的清潔二、誤差分析二、誤差分析本實驗屬于估測，一般只要數(shù)量級正確即可，誤本實驗屬于估測，一般只要數(shù)量級正確即可，誤差的主要來源是油酸體積差的主要來源是油酸體積V和油膜面積和油膜面積S的測量的測量課堂互動講練課堂互動講練用油膜法估測分子大小用油膜法估測分子大小 利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、的油酸酒精溶液、分度值為分度值為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的的量筒、盛有適量清水的4550 cm2的淺盤、痱子粉、橡皮頭
9、滴管、玻璃板、彩的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙筆、坐標(biāo)紙(1)下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟E下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟EC.A用滴管將濃度為用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時油酸酒精溶液時的滴數(shù)的滴數(shù)N；B將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，
10、記下滴入的滴數(shù)面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n；C_；D將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S.(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小大小_(單位：單位：cm)油膜法測分子大小實驗的誤差分析油膜法測分子大小實驗的誤差分析 (雙選雙選)某學(xué)生在用油膜法估測分子直徑實驗?zāi)硨W(xué)生在用油膜法估測分子直徑實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于中，計算結(jié)
11、果明顯偏大，可能是由于()A油酸未完全散開油酸未完全散開B油酸中含有大量酒精油酸中含有大量酒精C計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格格D求每滴溶液體積時，求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)錯誤的溶液的滴數(shù)錯誤地多記了地多記了10滴滴【思路點撥思路點撥】解答此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)公式解答此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)公式DV/S判斷，同時明白偏大或偏小是指測量值比判斷，同時明白偏大或偏小是指測量值比真實值大或小真實值大或小【自主解答自主解答】計算結(jié)果偏大，由公式計算結(jié)果偏大，由公式DV/S知，知，是是V的測量值偏大或的測量值偏大或S的測量值偏小，的測量值偏小，A
12、選項會引選項會引起油膜面積的測量值偏小，起油膜面積的測量值偏小，B項不影響，項不影響，C項會造項會造成成S值偏?。恢灯?；D項會引起項會引起V的測量值偏小的測量值偏小【答案答案】AC變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練(單選單選)用油膜法估測分子的直徑的實用油膜法估測分子的直徑的實驗中，下列操作錯誤的有驗中，下列操作錯誤的有()A酒精油酸溶液的濃度應(yīng)以小于酒精油酸溶液的濃度應(yīng)以小于1/1000為宜為宜B注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 m以上以上C從盤的中央加痱子粉，使痱子粉自動擴散至從盤的中央加痱子粉，使痱子粉自動擴散至均勻均勻D計算油膜面積時，不足半個的舍去，多于半計算油膜面積時，不足半個的舍去，多于半個的算一個個的算一個解析：解析：選選B.注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 cm之內(nèi)，之內(nèi)，B錯誤，其余正確錯誤，其余正確
高中物理 第1章 第二節(jié) 測量分子的大小課件 粵教版選修33
