高三物理一輪復(fù)習(xí) 第13章第4課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小課件 魯科版

1熱學(xué)熱學(xué)（選考）（選考）實(shí)驗(yàn)：用油膜法估實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小測(cè)分子的大小第十三章 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?估測(cè)油酸分子的大小. 二、實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小.3 油酸對(duì)水有很強(qiáng)的親和力.當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖13-4-1所示形狀的一層純油酸單分子薄膜,如圖13-4-2所示，實(shí)驗(yàn)中如果測(cè)出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大小，即直徑D=.VS4圖圖13-4-2圖圖13-4-15 三、實(shí)驗(yàn)器材 盛水淺盤、注射器(或膠頭滴管)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩筆. 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.往邊長(zhǎng)約為30cm40cm的淺盤中倒入約2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上.6 2.用滴管(或注射器)往量筒中滴入n滴酒精油酸溶液，使這些溶液的體積恰好為1mL,算出每滴酒精油酸溶液體積V0= mL. 3.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴酒精油酸溶液，油酸就在水平面上慢慢散開，形成單分子油膜.1n7 4.待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上. 5.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)上，算出油酸薄膜的面積.求面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，等于或多于半個(gè)的算一個(gè).8 6.據(jù)酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V,據(jù)一滴溶液中油酸的體積V和薄膜的面積S,求出油酸薄膜的厚度D=,即為油酸分子的直徑.比較算出的分子直徑，看其數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10-10,若不是10-10須重做實(shí)驗(yàn).VS 用油膜法估測(cè)分子的大小 已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,求這種分子直徑的表達(dá)式;如果這種油的摩爾質(zhì)量為M,密度為,求阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式. 先求出單分子油膜的直徑，再求出單個(gè)油分子的體積，根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義可以得到阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá) 式d=,. 由于油分子是緊密排列在一起的，因此可以利用油的摩爾質(zhì)量與單個(gè)分子的質(zhì)量求解阿伏加德羅常數(shù).3336432AMMSNVd VS11 變式訓(xùn)練1：在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,用分度值為0.005mL的移液管,量取0.100mL的油酸,倒入標(biāo)稱為250mL的容量瓶中,再加入酒精使油酸溶解,最后得到250mL的溶液.然后用滴管吸取這種溶液,向分度值為0.1mL的小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度.12 再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水的淺盤中滴下5滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜,如圖13-4-3所示.坐標(biāo)格的正方形的大小為2cm2cm.由圖可以估算出油膜的面積是 (保留兩位有效數(shù)字),油酸分子的直徑是(保留一位有效數(shù)字).13圖圖13-4-314 解析：解析：由圖可知，油膜的有效格子數(shù)由圖可知，油膜的有效格子數(shù)為為 5 8 格 ， 所 以 油 膜 的 面 積 為格 ， 所 以 油 膜 的 面 積 為S=58a2=58(210-2)2m2=2.310-2m2，油酸分子的直徑為油酸分子的直徑為d=910-10m. 答案：答案：2.310-2m2 910-10m 15 在測(cè)定分子大小的油膜實(shí)驗(yàn)中，下面的假設(shè)與該實(shí)驗(yàn)無關(guān)的是() A.油膜中分子沿直線排列 B.油膜為單分子層且近似為球形 C.分子是一個(gè)挨一個(gè)排列，它們間的間隙可忽略 D.油膜的體積等于總的分子體積之和16 本實(shí)驗(yàn)要求油膜必須為單分子層且近似為球形，還要求分子是一個(gè)挨一個(gè)排列，它們間的間隙可忽略，只有這樣，油膜的體積才等于總的分子體積之和，因此，與該實(shí)驗(yàn)無關(guān)的只有A，本題的正確答案是A. 知道用油膜法測(cè)分子大小的基本原理是解答的關(guān)鍵. 17 變式訓(xùn)練2：將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的溶液，已知1cm3溶液有50滴.將一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，測(cè)得薄層面積為0.2m2.由此可估算出油酸分子的直徑為 m. 解析：由題設(shè)知d= = 10-6m=510-10m.VS1200500 2