1.2 实验 用油膜法估测油酸分子的大小 课件-人教版（2019）选择性必修第三册（18张PPT）

第一章 分子动理论 1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 选择性必修3 分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm 左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！既然分子的直径这么小，我们用什么方法测量呢？ 思考与讨论 怎么测量一个泡沫颗粒的直径？ 取一定量的泡沫，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一个紧挨一个，量出这些泡沫小球占据桌面的面积S，从而计算出泡沫小球的直径。 由于颗粒之间存在间隙，所以我们只是粗略得到泡沫颗粒的直径。 想一想 先测出油酸的体积V，然后将这些油酸滴到水面上，油酸散开形成单分子层，测出油层面积S。 若把分子看成球形，则油膜的厚度近似等于油分子的直径。 那么又如何测量油酸分子的直径？ 构建模型 油酸的分子式为C17H33COOH，无色透明。根据油酸分子的特性，油酸分子中的一部分是羧基—COOH对水有较强的亲和力，而另一部分烃基C17H33—对水没有亲和力，要冒出水面。因此，油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜。 那么油酸滴在水面上能形成单分子油膜吗？ 一、实验思路 把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子（C17H33COOH）中的烃基C17H33-组成。 水 油酸分子 d 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比。 1.测量一滴溶液中纯油酸的体积V ①配制一定浓度的油酸酒精溶液。 可以向1mL油酸中加酒精，直至总量达到500mL。 ③求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 二、物理量的测量 油酸酒精浓度= 1500(0.2%) ? 1滴油酸酒精的体积V ' = 1???????????? ? 1滴油酸的体积V=油酸酒精的总体积总滴数 ×油酸酒精溶液浓度 ? ②计算一滴油酸酒精溶液的体积V '。 用胶头滴管往量筒中滴入1mL配置好的油酸酒精溶液，记下滴入量筒的滴数N。 (1)在浅盘里盛上约2cm深的水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上； (2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一块有轮廓的油膜； (3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。 二、物理量的测量 2.测量一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 撒粉目的：便于观察所形成的油膜的轮廓，但是要适量，否则会影响油膜的扩散 (4)互补法求面积: 根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数。 不足半个的舍去 多于半个的算一个 互补法 假设每个格子边长是a，如果数得n个格子： s=na2 二、物理量的测量 2.测量一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 根据实验记录数据，填在下面表格中 三、数据分析 实验结论： 除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m。 四、实验步骤: 1.配制溶液（稀释） 2.精测一滴液体体积 3.水盘取水，撒痱子粉 4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜 5.描油膜形状 6.数格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，计算油膜面积 7.求分子直径 四、实验步骤: 五、注意事项 ①油酸酒精溶液配制后，不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差； ②实验前应注意确保浅盘已清洗干净，否则难以形成油膜； ③浅盘中的水应保持静止状态，爽身粉应均匀撒在水面上，爽身粉不能撒的太厚（适量），否则会导致油酸分子无法形成单分子油膜； ④向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成； ⑤待油酸薄膜稳定后再画油酸薄膜的形状； ⑥本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。 六、误差分析 1.纯油酸体积 ... ...