第一章 分子动理论 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 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。 1 掌握油膜法估测分子大小的实验原理以及数据处理的思路和方法。 重点 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？下面我们通过一个实验来估测分子的大小。 如何估测一粒黄豆的直径？ 通过测量较大量来研究较小量 d=???????? ? 1.实验目的 估测油酸分子的大小。 了解一般分子大小的数量级 学会模型法，估算法等科学方法的应用 观察与思考 一、实验思路 2. 实验原理 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜。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。 俯视 侧视 水 油酸分子 d 侧视 3.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 , (2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 S 。 ①模型化 把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层 ②理想化 把分子看成球形 油酸分子一个个紧挨着整齐排列，认为油膜的厚度d就是分子的直径。 油酸分子 ③估算 实验中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，即d=???????? ? 二、实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。 1.油酸中加酒精配制成油酸酒精溶液的目的是什么？ 用酒精对油酸进行稀释有利于获取更小体积的纯油酸，这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜，同时酒精易挥发，不影响测量结果。 2.如何测出一滴油酸酒精溶液的体积？ 测出N滴油酸酒精溶液的体积V，则一滴油酸酒精溶液的体积V0=????????。 ? d 3.如何测出油膜散开后形成的不规则图形的面积？ (1)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。 (2)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。 (3)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S。 4.如何计算油酸分子的大小？ 用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d=????????。 ? 三、实验步骤 1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V (1)配制油酸溶液(稀释)： 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(浓度)为V1V2的油酸酒精溶液。 ? 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。 (2)测量一滴油酸溶液的体积(分割)： 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V3????。 ? (3)求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 1滴溶液中纯油酸的体积=油酸酒精溶液总体积总滴数×油酸酒精浓度 ? V1V2=VV3???? ? V=V3V1????V2 ? (1)在浅盘里盛上水，将爽身粉(痱子粉或细石膏粉)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。 2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S (4)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。 (3)油酸立即在水面散开，形成一块油膜，油膜上没有爽身粉（痱子粉或细石膏粉），可以清楚地看出它的轮廓。 根据画 ... ...
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