第八章实验九用油膜法估测分子的大小.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、实验目的,1,用油膜法估测油酸分子的大小,2,学会用宏观量间接测量微观量的原理和方法,二、实验原理,利用油酸的酒精溶液在平静的水面,上形成单分子油膜,(,如图实,9,1),，,将油酸分子看做球形，测出一定体,积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用,d,V,/,S,计算出油膜的厚度，其中,V,为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，,S,为油膜面积这个厚度就近似等于油酸分子的直径,图实,9,1,三、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、酒精油酸溶液、量筒、彩笔等,四、实验操作,1,步骤,(1),取,1,毫升,(1 cm,3,),的油酸溶于酒精中，制成,200,毫升的,酒精油酸溶液,(2),往边长约为,30 cm,40 cm,的浅盘中倒入约,2 cm,深的水，,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,(3),用滴管,(,或注射器,),向量筒中滴入,n,滴配制好的酒精油,酸溶液，使这些溶液的体积恰好为,1 mL.,(4),用滴管,(,或注射器,),向水面上滴入一滴配制好的酒精油,酸溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜,(5),待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅,盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上,五、注意事项,1,痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩,散至均匀,2,测,1,滴酒精油酸溶液的体积时，滴入量筒中的酒精油酸,溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小,3,浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便,准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直,4,要待油膜形状稳定后，再画轮廓,5,利用坐标求油膜面积时，以边长,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,六、误差分析,1,纯油膜体积的计算误差,(1),酒精油酸溶液配制时的浓度误差,(2),每滴溶液的体积误差,2,油膜面积的测量误差,(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,例,1,(2011,苏州模拟,),“,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膜的面积,S,；,B,将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，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绘在玻璃板上；,上述步骤中有遗漏或不完全的，请指出：,(1)_,(2)_,上述实验步骤的合理顺序是,_,解析,(1),为使油膜的轮廓清晰，在,C,步骤中还要在水面上洒上痱子粉或石膏粉,(2),要计算一滴溶液中的纯油膜体积，必须知道一滴溶液的体积，因此，实验时还需要步骤,F,：用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，记下,1 mL,溶液的滴数,n,，从而得到一滴溶液的体积，由正确的实验操作可知合理的步骤顺序是：,CFBAED.,答案,(1),在,C,步骤中，要在水面上洒上痱子粉或石膏粉,(2),实验中，还需要,F,：用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，记下,1 mL,溶液的滴数,n,步骤的合理顺序是：,CFBAED,例,2,在,“,用油膜法估测分子的大小,”,的实验中，酒精油酸溶液的浓度为每,10,4,mL,溶液中有纯油酸,5 mL.,用注射器测得,1,mL,上述溶液有液滴,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,板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图实,9,2,所示，坐标纸中正方形小方格的边长为,1 cm.,则：,图实,9,2,(1),油膜的面积约为,_(,保留两位有效数字,),；,(2),每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是,_,；,(3),根据上述数据，估算出油酸分子的直径,d,_,(,保留一位有效数字,),答案,(1)84 cm,2,(82 cm,2,85 cm,2,都可以,),(2)1.0,10,5,mL,(3)1,10,9,m,例,3,某同学设计了如下一个用,“,油膜法,”,测分子大小的实验他配制的油酸酒精溶液,的浓度为,10,3,mL,的溶液中有纯油酸,1 mL,，用,注射器量得,1 mL,上述油酸酒精溶液中有液滴,50,滴，将其中的,1,滴滴入水面撒有痱子粉的浅盘里，待稳定后，形成了清晰的油膜轮廓，然后他将一有机玻璃放在浅盘上，并在玻璃板上描下了油膜的形状但他没有坐标纸，就先用游标卡尺测量了该玻璃板的厚度如图实,9,3,所示，然后用,图实,9,3,剪刀剪出了面积等于油膜形状的有机,玻璃板，如图实,9,4,所示，并用天,平称出了其质量为,0.3 kg,，已知该有,机玻璃板的密度为,3,10,3,kg/m,3,，,请根据以上数据估测：,(1),油酸膜的实际面积；,(2),油酸分子的直径,图实,9,4,答案,(1)4,10,2,m,2,(2)5,10,10,m.,点击此图片进入,“,知能演练提升,”,