1.2　科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 课件（共22张PPT）高中物理鲁教版选择性必修第三册第一章

(课件网) 1.2　科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 1. 知道实验原理与设计思路。 2. 能够通过实验计算出油酸分子的大小。 3. 体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。 学习目标 一、实验目的 1.估测油酸分子大小的数量级。 2.体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。 二、实验器材 油酸、酒精、清水、滴管(或注射器)、量筒、笔、爽身粉、玻璃片、浅水盘、坐标纸。 三、实验原理与设计 油酸是一种脂肪酸，把一滴油酸滴到平静的水面上，油酸会展开成一片油膜。油膜面积最大且稳定时，可近似认为是单层油酸分子油膜。若把油酸分子视为球体，则单分子油膜的厚度就近似等于分子的直径。只要测量出这一滴油酸的体积V和油膜的面积S，就可估算出油酸分子的直径d＝(如图所示)。 四、实验步骤 1.用滴管(或注射器)将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内溶液增加一定体积(如1 mL)时的滴数，由此求出一滴油酸酒精溶液的平均体积V。 2.向浅水盘内倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉。用滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油层不再扩散、形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。 3.将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将油膜的轮廓描绘在玻璃片上。 4.将描有油膜轮廓的玻璃片放在坐标纸上，算出油膜的面积S。求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)。 5.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径。 五、数据处理 1.一滴油酸溶液的平均体积 ＝。 2.一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V0＝×油酸溶液的体积比。(体积比＝) 3.油膜的面积S＝n×1cm2。(n为有效格数，小方格的边长为1 cm) 4.分子直径d＝。(代入数据时注意单位的统一) 用油膜法估算分子的大小 六、注意事项 1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差。 2.实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜。 3.浅盘中的水应保持平衡，爽身粉应均匀撒在水面上。 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.待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。 七、误差分析 1.偶然误差：实验时配制的油酸酒精溶液的浓度不准确、油酸在水面展开不完全、油酸面积的计算不准确都将影响实验结果的准确性。 2.系统误差：实验中将油酸分子视为球体，与实际分子形体有区别，实验只能得到分子直径的数量级，而不能得到准确值。 [例1] 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上_____，并补充实验步骤D的计算式。 A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n。 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。 C.用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上。 D.用测量的物理量估算出油酸分子的直径d＝_____。 E.用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N。 要点提升一 实验原理和实验步骤的理解 F.将玻璃板平放在浅盘上，用彩笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。 解析：根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD。 练1：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则： (1)估算出油酸分子的直径大小是_____cm。 (2)用油膜法测出 ... ...