(
课件网) 1.2实验:用油膜法估测油酸分子的大小 1.知道用油膜法测定分子大小的思路. 2.通过实验估测分子的大小,体会建立模型和估测方法在研究物理 问题中的应用. 3.了解一般分子大小的数量级. 学科素养目标: 1、这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同 2、怎样才能观察到分子的排布 3、怎样才能知道分子的大小呢 4、如何求解分子直径呢? 阅读课文,回答以下问题: 新知导入 新知导入 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! 那么,通过什么途径可以知道分子的大小呢 d=V/S 一、实验思路 为了估测油酸分子的大小,我们把1滴油酸滴在水面上,水面上会形成一层油膜。 尽管油酸分子有着复杂的结构和形状,分子间也存在着间隙,但在估测其大小时,可以把它简化为球形处理,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。 为了使油酸充分展开,获得一块单分子油膜,我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面,溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜。 实验思路 实验中,为了使油酸充分展开(油酸的量要少一点),获得一块单分子油膜,我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中( 可以向 1 mL 油酸中加酒精,直至总量达到 500 mL)。这样的油酸酒精溶液滴在水面,溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜 建立模型、进行合理的估算在物理学的学习和研究中是很有用的 这里可以粗略地认为,油膜的厚度等于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。即 二、物理量的测量 1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ⑴配制油酸溶液: ⑵测量一滴油酸溶液的体积: ⑶求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液,记下液滴的总滴数n和它们的总体积V3,则一滴油酸酒精溶液的体积为 。 用注射器吸取体积为V1的油酸,注入一定体积的量筒中,加入无水酒精至体积V2刻度线,充分搅匀后得到体积比为 的油酸酒精溶液。 二、物理量的测量 2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S ⑷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。 ⑴在浅盘里盛上水,将爽身粉均匀地撒在水面上。 ⑵用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。 ⑶油酸立即在水面散开,形成一块油膜,油膜上没有爽身粉,可以清楚地看出它的轮廓。 二、物理量的测量 2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 正方形的个数N乘单个正方形的面积s0就得到油膜的面积S= s0 N 。 不足半个的舍去 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。 多于半个的算一个 三、数据分析 新知探究 四、误差分析 1.油酸酒精溶液配制后长时间放置,由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变,从而给实验带来较大的误差。 2.利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时,没有使用正确的观察方法而产生误差。 3,油滴的体积过大,同时水同同积过小, 不能形成单分子油膜。 6.不考虑油酸分子的空隙,计算分子直径时的误差。 4.描绘油膜形状的画线误差。 5.利用小正方形数计算轮廓的面积时,轮廓的不规则性容易带来计算误差。 拓展提高 固体、液体 小球模型:在计算固体和液体分子大小时,可把分子看成是一小球,小球紧密排列在一起(忽略小球间的空隙)则: 拓展提高 气体 d d d 立方体模型:在计算气体分子大小时,把每个分子和其占有的空间当作一个小立方体,气体分子位于每个立方体的中心,这个小立方体的边 ... ...