第6讲 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验目的 1.知道油膜法估测油酸分子的大小的原理。 2.掌握用油膜法估测油酸分子的大小的方法。 二、实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸酒精溶液就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,而油酸在水面上形成如图甲所示形状的一层油酸薄膜。如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小。用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S表示单分子油膜的面积,用d表示油膜厚度即油酸分子的直径,如图乙所示,则d=。 三、实验器材 浅盘和水、注射器、容量瓶、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、爽身粉、纯油酸、酒精、彩笔等。 四、实验步骤 1.用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差。 2.配制油酸酒精溶液:取纯油酸1 mL,注入500 mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。 3.用注射器吸取一段配制好的油酸酒精溶液,由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积Vn,将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中,记下液滴的总滴数n。 4.根据V0=算出每滴油酸酒精溶液的体积V0,根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 5.向浅盘里倒入约2 cm深的水,并将爽身粉均匀地撒在水面上。 6.用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 7.待油酸薄膜的形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,并将油酸薄膜的形状用彩笔描在玻璃板上。 8.算出油酸薄膜的面积S(数坐标方格上轮廓内正方形的个数时,不足半个的舍去,多于半个的算一个。然后把正方形的个数乘单个正方形的面积就可以得到油膜的面积S)。 9.代入公式d=算出油酸薄膜的厚度,即油酸分子的直径。 10.重复以上实验步骤,多测几次并求平均值,即为油酸分子直径的大小 五、误差分析 1.一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积的计算引起误差。 2.油膜面积的计算造成误差。 (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。 六、注意事项 1.将所有的实验用具擦洗干净,配制油酸酒精溶液时,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不能混用。 2.爽身粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功。 3.浅盘中的水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出油膜的形状,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。 实验:探究气体等温变化的规律 一、实验目的 探究在温度不变的条件下,一定质量的气体的压强与体积的关系。 二、实验器材 带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。 三、实验步骤与操作 1.如图甲所示组装实验器材。 2.注射器两端有柱塞和橡胶套,管内密封一段空气柱,这段空气柱就是我们的研究对象。在实验过程中,我们可以近似认为空气柱的质量和温度不变。 3.用手把柱塞向下压,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压力表读数,记录数据。 4.用手把柱塞向上拉,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压强,记录数据,计算出气体体积,也可以直接用刻度尺读数作为空气柱体积。 5.以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标,把以上各组数据在坐标系中描点,观察图像,进一步确定p与的关系。 四、数据记录与处理 1.设计表格记录数据。 空气柱高度d/cm 空气柱体积V/mL 压强p/(105 Pa) /mL-1 2.根据数据绘制p-图像(如图乙所示)。 3.实验结论 在温度不变的条件下,一定质量的理想气体的压强与体积成反比。 五、注意事项 1.实验条件是温度保持不变,所以操作要缓慢,才 ... ...
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