《高三物理高考第一輪復習課件：熱學 實驗 用油膜法估測分子的大小》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理高考第一輪復習課件：熱學 實驗 用油膜法估測分子的大?。?7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、【實驗目的實驗目的】 1. 1.估測油酸分子的大小估測油酸分子的大小. . 2. 2.學習間接測量微觀量的原理和方法學習間接測量微觀量的原理和方法. .【實驗原理實驗原理】 利用油酸的酒精溶液在平靜的水面利用油酸的酒精溶液在平靜的水面 上形成單分子油膜上形成單分子油膜( (如圖如圖1 1所示所示),),將將 油酸分子看做球形油酸分子看做球形, ,測出一定體積測出一定體積 圖圖1 1 油酸溶液在水面上形成的油膜面積油酸溶液在水面上形成的油膜面積, ,用用d d= =V V/ /S S計算出計算出實驗十一實驗十一 用油膜法估測分子的大小用油膜法估測分子的大小要點歸納要點歸納 油膜的厚度油膜的厚度,
2、 ,其中其中V V 為一滴油酸溶液中純油酸的體積為一滴油酸溶液中純油酸的體積, , S S為油膜面積為油膜面積. .這個厚度就近似等于油酸分子的直徑這個厚度就近似等于油酸分子的直徑. .【實驗器材實驗器材】 盛水淺盤、滴管盛水淺盤、滴管( (或注射器或注射器) )、試劑瓶、坐標紙、玻、試劑瓶、坐標紙、玻 璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩筆璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩筆. .【實驗步驟實驗步驟】 1. 1.用滴管用滴管( (或注射器或注射器) )將油酸酒精溶液滴入量筒將油酸酒精溶液滴入量筒. .數(shù)出數(shù)出 每毫升油酸酒精溶液的滴數(shù)每毫升油酸酒精溶液的滴數(shù), ,算出每滴液滴體積的算出每滴
3、液滴體積的 平均值平均值. . 2. 2.把洗干凈的淺盤水平放置把洗干凈的淺盤水平放置, ,倒入約倒入約2 2 cmcm深的水深的水. .用用 紗網(wǎng)紗網(wǎng)( (或粉撲或粉撲) )將適量的痱子粉將適量的痱子粉( (或石膏粉或石膏粉) )輕輕灑輕輕灑 在水面上在水面上. .3.3.用滴管用滴管 ( (滴管距離水面約滴管距離水面約1 1 cmcm) )將一滴油酸酒精溶將一滴油酸酒精溶 液輕輕滴入水面中央液輕輕滴入水面中央, ,待油膜形狀穩(wěn)定后待油膜形狀穩(wěn)定后. .在淺盤上在淺盤上 蓋上透明塑料蓋板蓋上透明塑料蓋板, ,用彩色水筆在透明塑料蓋板上描用彩色水筆在透明塑料蓋板上描 出油膜的邊緣輪廓出油膜的邊
4、緣輪廓. .4.4.數(shù)出透明塑料蓋板上所描出的油膜邊緣輪廓線內數(shù)出透明塑料蓋板上所描出的油膜邊緣輪廓線內 含有的方格數(shù)含有的方格數(shù),(,(數(shù)方格時數(shù)方格時, ,不足半個格的舍去不足半個格的舍去, ,多于多于 半格的算半格的算1 1個格個格),),估測出油膜的面積估測出油膜的面積, ,估算油酸分子估算油酸分子 的直徑的直徑. .5.5.清洗淺盤清洗淺盤, ,擦去透明塑料蓋板上的油膜輪廓線擦去透明塑料蓋板上的油膜輪廓線, ,重復重復 做做2 2次至次至3 3次實驗次實驗. . 【數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù), ,完成以下表格內容完成以下表格內容. .實驗實驗次數(shù)次數(shù)量筒
5、內增加量筒內增加1 1 mLmL溶液時的滴數(shù)溶液時的滴數(shù)輪廓內的小輪廓內的小格子數(shù)格子數(shù)輪廓輪廓面積面積S S1 12 2實驗次數(shù)實驗次數(shù)一一滴純油酸的體積滴純油酸的體積V V分子的大小分子的大小( (m m) )平均值平均值1 12 2【誤差分析誤差分析】 1. 1.油酸酒精溶液配制后長時間放置油酸酒精溶液配制后長時間放置, ,溶液的濃度容易溶液的濃度容易 改變改變, ,會給實驗帶來較大誤差會給實驗帶來較大誤差. . 2. 2.利用小格子數(shù)計算輪廓面積時，輪廓的不規(guī)則性利用小格子數(shù)計算輪廓面積時，輪廓的不規(guī)則性 容易帶來計算誤差容易帶來計算誤差. .為減小誤差為減小誤差, ,不足半個格子的不
6、足半個格子的 舍去舍去, ,多于半個格子的算一個多于半個格子的算一個. .方格邊長的單位越方格邊長的單位越 小小, ,計算出的面積越精確計算出的面積越精確. . 3. 3.測量量筒內溶液增加測量量筒內溶液增加1 1 mLmL的滴數(shù)時，注意正確的的滴數(shù)時，注意正確的 觀察方法觀察方法. . 4. 4.油膜形狀的畫線誤差油膜形狀的畫線誤差. . 【注意事項注意事項】 1. 1.實驗前，必須將所有的實驗用具擦洗干凈實驗前，必須將所有的實驗用具擦洗干凈 . .實驗實驗 時時, ,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用, , 不能混用不能混用, ,否則會增大實驗誤差
7、否則會增大實驗誤差. . 2. 2.痱子粉和油酸的用量都不可太大痱子粉和油酸的用量都不可太大, ,否則不易成功否則不易成功. . 3. 3.油酸酒精溶液的濃度以小于油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%0.1%為宜，不宜長時為宜，不宜長時 間放置間放置. . 4. 4.淺盤中的水離盤口面的距離應較小淺盤中的水離盤口面的距離應較小, ,并要水平放并要水平放 置置, ,以便準確地畫出薄膜的形狀以便準確地畫出薄膜的形狀, ,畫線時視線應與畫線時視線應與 板面垂直板面垂直. .5.5.油酸在水面上形成油膜時先擴散后收縮油酸在水面上形成油膜時先擴散后收縮, ,要在穩(wěn)定要在穩(wěn)定 后再畫輪廓后再畫輪廓. .擴散后
8、又收縮的原因有兩個：一是水擴散后又收縮的原因有兩個：一是水 面受液滴沖擊凹陷后又恢復面受液滴沖擊凹陷后又恢復; ;二是酒精揮發(fā)后，油二是酒精揮發(fā)后，油 膜回縮膜回縮. .6.6.滴油酸酒精溶液的滴口應在離水面滴油酸酒精溶液的滴口應在離水面1 1 cmcm之內之內, ,否則否則 油膜難于形成油膜難于形成. .7.7.因為水和油酸都是無色透明的液體因為水和油酸都是無色透明的液體, ,所以要用痱子所以要用痱子 粉來顯示油膜的邊界粉來顯示油膜的邊界. .注意要從盤的中注意要從盤的中央加痱子粉央加痱子粉. . 由于加粉后水的表面張力系數(shù)變小由于加粉后水的表面張力系數(shù)變小, ,水水將粉粒拉開將粉粒拉開,
9、, 同時粉粒之間又存在著排斥作用同時粉粒之間又存在著排斥作用, ,粉會自動擴散至粉會自動擴散至 均勻均勻. .這樣做這樣做, ,比將粉撒在水面上的實驗效果要好比將粉撒在水面上的實驗效果要好; ; 撒痱子粉后撒痱子粉后, ,不要再觸動盤中的水不要再觸動盤中的水. .8.8.當重做實驗時當重做實驗時, ,水從盤的一側邊緣倒出水從盤的一側邊緣倒出, ,在這側邊緣在這側邊緣 會殘留油酸會殘留油酸. .為防止影響下次實驗時油酸的擴散和為防止影響下次實驗時油酸的擴散和 油膜面積的測量油膜面積的測量, ,可用少量酒精清洗可用少量酒精清洗, ,并用脫脂棉擦并用脫脂棉擦 去去, ,再用清水沖洗再用清水沖洗, ,
10、這樣可保持盤的清潔這樣可保持盤的清潔. .9.9.本實驗只要求估算分子的大小本實驗只要求估算分子的大小, ,實驗結果數(shù)量級符實驗結果數(shù)量級符 合要求即可合要求即可. . 【例例1 1】 “用油膜法估測油酸分子的大小用油膜法估測油酸分子的大小”實驗器材實驗器材 有有: :濃度為濃度為0.05%(0.05%(體積分數(shù)體積分數(shù)) )的油酸酒精溶液、最小的油酸酒精溶液、最小 刻度為刻度為 0.1 0.1 mLmL 的量筒、盛有適量清水的的量筒、盛有適量清水的 4545 50 50 cmcm2 2 淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩 筆、坐標紙筆、坐標紙. . (1
11、) (1)下面是實驗步驟下面是實驗步驟, ,請?zhí)顚懰钡牟襟E請?zhí)顚懰钡牟襟EC C A. A.用滴管將濃度為用滴管將濃度為0.05%0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴油酸酒精溶液一滴一滴地滴 入量筒中入量筒中, ,記下滴入記下滴入1 1 mLmL油酸酒精溶液時的滴數(shù)油酸酒精溶液時的滴數(shù)N N 典例剖析典例剖析B.B.將痱子粉均勻地撒在淺盤內水面上將痱子粉均勻地撒在淺盤內水面上, ,用滴管吸取用滴管吸取 濃度為濃度為0.05%0.05%的油酸酒精溶液的油酸酒精溶液, ,從低處向水面中央從低處向水面中央 一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積 又不與器
12、壁接觸為止又不與器壁接觸為止. .記下滴入的滴數(shù)記下滴入的滴數(shù)n n C._ C._ D.D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上, ,以坐以坐 標紙上邊長為標紙上邊長為1 1 cmcm的正方形為單位的正方形為單位, ,計算輪廓內正計算輪廓內正 方形的個數(shù)方形的個數(shù), ,算出油酸薄膜的面積算出油酸薄膜的面積S S(2)(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的直用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的直 徑大小徑大小_(_(單位單位: :cmcm).).解析解析 (1)(1)將玻璃板放在淺盤上將玻璃板放在淺盤上, ,用彩筆將油酸薄膜的用彩筆將油酸薄膜
13、的形狀畫在玻璃板上形狀畫在玻璃板上. .(2)1(2)1滴油酸溶液中含有的油酸體積為滴油酸溶液中含有的油酸體積為 , ,向向淺盤中共滴入油酸的體積淺盤中共滴入油酸的體積 所以單個所以單個油酸分子的直徑為油酸分子的直徑為答案答案 (1)(1)見解析見解析 (2)(2)mL%05. 0N,cm%.3050NnV .%05. 0NSnSVdNSn%05. 0【例例2 2】在在“用油膜法估測分子的大用油膜法估測分子的大 小小”實驗中實驗中, ,油酸酒精溶液的濃度油酸酒精溶液的濃度 為每為每10104 4 mLmL溶液中有純油酸溶液中有純油酸6 6 mLmL. . 用注射器測得用注射器測得1 1 mLm
14、L上述溶液共有上述溶液共有 7575滴滴. .把把1 1滴該溶液滴入盛水的淺盤滴該溶液滴入盛水的淺盤 圖圖2 2 里里, ,待水面穩(wěn)定后待水面穩(wěn)定后, ,將玻璃板放在淺盤上，在玻璃將玻璃板放在淺盤上，在玻璃 板上描出油酸的輪廓板上描出油酸的輪廓, ,隨后把玻璃板放在坐標紙上隨后把玻璃板放在坐標紙上, , 其形狀和尺寸如圖其形狀和尺寸如圖2 2所示所示, ,坐標紙中正方形方格的邊坐標紙中正方形方格的邊 長為長為1 1 cmcm. .試求試求: : (1) (1)油酸膜的面積是多少油酸膜的面積是多少? ? (2)(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
15、多少. . (3)(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)根據(jù)上述數(shù)據(jù), ,估測出油酸分子的直徑估測出油酸分子的直徑. . 解析解析 (1)(1)根據(jù)圖形根據(jù)圖形, ,數(shù)得格子數(shù)為數(shù)得格子數(shù)為129129個，那么油膜個，那么油膜 面積面積S S=129=1291 1 cmcm2 2=129 =129 cmcm2 2. .(2)(2)根據(jù)已知條件根據(jù)已知條件,1 ,1 mLmL溶液中有溶液中有7575滴，所以滴，所以1 1滴溶液滴溶液的體積是的體積是 又已知每又已知每10104 4 mLmL溶液中有純油酸溶液中有純油酸6 6 mLmL, , 溶液中純油酸的體積是溶液中純油酸的體積是(3)(3)油酸分子的直徑為油酸分子
16、的直徑為答案答案 (1)129 (1)129 cmcm2 2 (2)8(2)81010-6-6 mLmL(3)6.2(3)6.21010-10-10 m mmL,751mL751.mL108mL10751664Vm102 . 6m101291010810466SVd【例例3 3】利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)，利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)， 把密度把密度=0.8=0.810103 3 kg/mkg/m3 3的某種油的某種油, ,用滴管滴出一用滴管滴出一 滴油在水面上形成油膜滴油在水面上形成油膜, ,已知這滴油的體積為已知這滴油的體積為V V= = 0.5 0.51010-3-3
17、cmcm3 3, ,形成的油膜面積為形成的油膜面積為S S=0.7 =0.7 m m2 2, ,油的油的 摩爾質量摩爾質量M M0 0=0.09 =0.09 kg/molkg/mol. .若把油膜看成是單分子若把油膜看成是單分子 層層, ,每個油分子看成球形每個油分子看成球形, ,那么那么: : (1) (1)油分子的直徑是多少油分子的直徑是多少? ? (2) (2)由以上數(shù)據(jù)可精確測出阿伏加德羅常數(shù)由以上數(shù)據(jù)可精確測出阿伏加德羅常數(shù)N NA A是多是多 少少?(?(先列出文字計算式先列出文字計算式, ,再代入數(shù)據(jù)計算再代入數(shù)據(jù)計算, ,只要求保只要求保 留一位有效數(shù)字留一位有效數(shù)字.).)解
18、析解析 (1)(1)利用油膜法測出分子直徑利用油膜法測出分子直徑(2)(2)已知油的摩爾質量已知油的摩爾質量M M0 0，若求出一個油分子的質量，若求出一個油分子的質量m m, ,即可根據(jù)即可根據(jù) , ,求出阿伏加德羅常數(shù)求出阿伏加德羅常數(shù). .每個分子看成球形每個分子看成球形, ,則每個分子的體積則每個分子的體積一滴油中含有的油分子數(shù)一滴油中含有的油分子數(shù)由題意可知一滴油的質量由題意可知一滴油的質量M M= =V V 33)(6161SVdVm.m.1063101770101050 SVdm0AMN2336)(61VSSVVVVN一個油分子的質量一個油分子的質量所以阿伏加德羅常數(shù)所以阿伏加德
19、羅常數(shù)代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)=6=610102323 molmol-1-1答案答案 (1)7.1(1)7.11010-10-10 m m (2)6(2)610102323 molmol-1-1 332336SVVSVNMm 3303300A66VSMSVMmMN 136333Amol)10105 . 0(14. 3108 . 07 . 009. 06N1.1.某學生在用油膜法估測分子直徑實驗中某學生在用油膜法估測分子直徑實驗中, ,計算結果計算結果 明顯偏大明顯偏大, ,可能是由于可能是由于 ( )( ) A. A.油酸未完全散開油酸未完全散開 B.B.油酸中含有大量酒精油酸中含有大量酒精 C.C.
20、計算油膜面積時計算油膜面積時, ,舍去了所有不足一格的方格舍去了所有不足一格的方格 D.D.求每滴體積時求每滴體積時,1 ,1 mLmL的溶液的滴數(shù)多計了的溶液的滴數(shù)多計了1010滴滴 解析解析 油酸未完全散開油酸未完全散開, ,其厚度就可能是分子直徑其厚度就可能是分子直徑 的成千上萬倍的成千上萬倍; ;而油酸中含有酒精會溶于水而油酸中含有酒精會溶于水, ,并很快并很快 揮發(fā)揮發(fā), ,不影響分子直徑的大小不影響分子直徑的大小; ;C C項中計算油膜面積項中計算油膜面積 時時, ,舍去了所有不足一格的方格舍去了所有不足一格的方格, ,會使油膜面積的測會使油膜面積的測 量值減小量值減小, ,D D
21、項中會使一滴溶液體積測量值減小項中會使一滴溶液體積測量值減小. . 素能提升素能提升AC2.2.用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)是用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)是( ) ( ) A. A.將油膜看成單分子油膜將油膜看成單分子油膜 B.B.不考慮各油酸分子間的間隙不考慮各油酸分子間的間隙 C.C.考慮了各油酸分子間的間隙考慮了各油酸分子間的間隙 D.D.將油膜分子看成球形將油膜分子看成球形 解析解析 用油膜法粗測分子直徑用油膜法粗測分子直徑. .此實驗的原理是將此實驗的原理是將 一滴油酸一滴油酸( (體積為體積為V V) )，滴入水中使之形成一層單分，滴入水中使之形成一層單分 子油膜子油膜
22、, ,成為一個單層排列的球形體成為一個單層排列的球形體. .顯然顯然, ,球形體球形體 的直徑即為單分子油膜的厚度的直徑即為單分子油膜的厚度d d. . 假設單分子油膜面積為假設單分子油膜面積為S S, ,必然有必然有 所以所以, ,用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)是用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)是A A、 B B、D D. . .SVd ABD3.3.在用油膜法測量分子的大小的實驗中在用油膜法測量分子的大小的實驗中, ,下列說法正下列說法正 確的是確的是 ( )( ) A. A.油酸可以用汽油代替油酸可以用汽油代替, ,因為汽油也不溶入水而能因為汽油也不溶入水而能 溶入酒精溶入酒精 B
23、.B.可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在 水盤中水盤中 C.C.可以用汽油代替酒精可以用汽油代替酒精, ,因為油酸能溶入汽油因為油酸能溶入汽油 D.D.不溶入水的各種油不一定能在較短時間內在水不溶入水的各種油不一定能在較短時間內在水 面上形成單分子油膜面上形成單分子油膜 解析解析 因為汽油易揮發(fā)因為汽油易揮發(fā), ,滴在水面上的汽油將很快滴在水面上的汽油將很快 揮發(fā)揮發(fā), ,而且汽油也不象油酸分子一樣一端有親水性而且汽油也不象油酸分子一樣一端有親水性, , 一端有憎水性，所以汽油在水面上不易形成單分子一端有憎水性，所以汽油在水面上不易形成單分子油膜油
24、膜, ,故故A A選項錯選項錯. .為了使水面上的油酸體積盡量小，為了使水面上的油酸體積盡量小， 應該向水中滴上一滴溶液而不是用量筒倒入，所以應該向水中滴上一滴溶液而不是用量筒倒入，所以B B 選項錯選項錯. .因為汽油不溶于水因為汽油不溶于水, ,將油酸汽油溶液滴入水面將油酸汽油溶液滴入水面上時上時, ,汽油也浮在水面上汽油也浮在水面上, ,所以用汽油代替酒精是不合所以用汽油代替酒精是不合適的適的, ,故故C C選項錯選項錯. .由于各種油的分子不是都和油酸分由于各種油的分子不是都和油酸分子一樣有憎水端和親水端子一樣有憎水端和親水端, ,有的油分子間有較大的粘有的油分子間有較大的粘連作用連作
25、用, ,不容易在水面上分開不容易在水面上分開, ,所以不一定能在水面形所以不一定能在水面形成單分子油膜成單分子油膜. .故故D D選項正確選項正確. . 答案答案 D 4.4.下列步驟中錯誤的是下列步驟中錯誤的是_._. (1) (1)用酒精稀釋油酸來配置油酸酒精溶液，油酸和用酒精稀釋油酸來配置油酸酒精溶液，油酸和 溶液的比是溶液的比是1200.1200. (2) (2)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中, ,記下量記下量 筒內油酸酒精溶液的體積筒內油酸酒精溶液的體積V V和滴入的油酸酒精溶液和滴入的油酸酒精溶液 的滴數(shù)的滴數(shù)N N, ,反復試驗三次反復試驗三
26、次, ,最后取平均滴數(shù)最后取平均滴數(shù). .則一滴油則一滴油 酸酒精溶液的體積為酸酒精溶液的體積為V V1 1= =V/NV/N. . (3) (3)將水倒入塑料淺盤將水倒入塑料淺盤, ,水深約水深約1 1 cmcm2 2 cmcm, ,或達盤或達盤 深的一半即可深的一半即可. . (4) (4)將石膏粉將石膏粉( (或痱子粉或痱子粉) )均勻的撒在水面上均勻的撒在水面上, ,目的為目的為 了便于看清油膜了便于看清油膜. .(5)(5)用注射器用注射器( (或滴管或滴管) )吸取配好的油酸酒精溶液并在吸取配好的油酸酒精溶液并在 淺盤中央水面上方淺盤中央水面上方1 1 cmcm內內, ,滴一滴稀釋
27、的油酸溶液滴一滴稀釋的油酸溶液. .(6)(6)將有機玻璃迅速蓋在淺盤上將有機玻璃迅速蓋在淺盤上, ,并用水彩筆在有機玻并用水彩筆在有機玻璃板上描繪出油酸薄膜的輪廓圖璃板上描繪出油酸薄膜的輪廓圖. .(7)(7)將有機玻璃放在坐標紙上將有機玻璃放在坐標紙上, ,計算出油酸薄膜的面計算出油酸薄膜的面積積S S, ,求面積時以坐標紙上邊長為求面積時以坐標紙上邊長為1 1 cmcm的正方形為單的正方形為單位位, ,計算輪廓內正方形的個數(shù)計算輪廓內正方形的個數(shù), ,不足半個的舍去不足半個的舍去, ,多于多于半個的算一個半個的算一個. .(8)(8)根據(jù)根據(jù)d d= =V V1 1/ /S S即可計算出
28、油酸薄膜的厚度即可計算出油酸薄膜的厚度, ,即油酸分即油酸分子的大小子的大小. .(9)(9)清理好有機玻璃及淺盤清理好有機玻璃及淺盤, ,使表面沒有油酸殘留使表面沒有油酸殘留, ,將將儀器整理好、歸位儀器整理好、歸位. .(10)(10)處理實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù), ,填好記錄表填好記錄表. . 解析解析 (6)(6)有錯有錯, ,待油酸膜形狀穩(wěn)定后待油酸膜形狀穩(wěn)定后, ,將玻璃板輕放將玻璃板輕放 在淺盤上在淺盤上, ,等待油膜面積不再變化后再用水彩筆描出等待油膜面積不再變化后再用水彩筆描出油膜輪廓油膜輪廓;(8);(8)有錯，應用有錯，應用1 1滴油酸酒精溶液中純油酸滴油酸酒精溶液中純油酸體
29、積計算體積計算. . 答案答案 (6)(8)(6)(8)5.5.在用油膜法估測分子的大小實驗中在用油膜法估測分子的大小實驗中, ,已知一滴溶液已知一滴溶液 中油酸的體積為中油酸的體積為V V油酸油酸, ,配制的油酸溶液中配制的油酸溶液中, ,純油酸與純油酸與 溶液體積之比為溶液體積之比為1500,1 1500,1 mLmL溶液油酸是溶液油酸是250250滴滴, ,那那 么一滴溶液的體積是么一滴溶液的體積是_ _ mLmL, ,所以一滴溶液中純所以一滴溶液中純 油酸體積為油酸體積為V V油酸油酸=_ =_ cmcm3 3. .若實驗中測得結果如下若實驗中測得結果如下 表所示表所示, ,請根據(jù)所給
30、數(shù)據(jù)填寫出空白處的數(shù)值請根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫出空白處的數(shù)值, ,并與并與 公認的油酸分子長度值公認的油酸分子長度值L L0 0=1.12=1.121010-10-10 m m做比較做比較, ,判判 斷此實驗是否符合數(shù)量級的要求斷此實驗是否符合數(shù)量級的要求. .次數(shù)次數(shù)S S/ /cmcm2 2L L的平均值的平均值1 15335332 24934933 3563563cm/SVL 解析解析 由題給條件得由題給條件得, ,一滴溶液的體積一滴溶液的體積 由題意可知由題意可知: :一滴溶液中油酸體積一滴溶液中油酸體積據(jù)此算得據(jù)此算得3 3次測得次測得L L的結果分別為的結果分別為1.501.501010
31、-8-8 cmcm、1.621.621010-8-8 cmcm、1.421.421010-8-8 cmcm, ,其平均值其平均值L L= = =1.51 =1.511010-10-10 m m, ,這與公認值的數(shù)量級相吻這與公認值的數(shù)量級相吻合合, ,故本次估測數(shù)值符合數(shù)量級的要求故本次估測數(shù)值符合數(shù)量級的要求. . 答案答案 8 81010-6 -6 1.501.501010-8-8 cm cm 1.621.621010-8-8 cmcm 1.42 1.421010-8-8 cm cm 1.511.511010-10-10 m m符合數(shù)量級要求符合數(shù)量級要求36310825015001cmc
32、m mL2501V3321LLL25016.6.某同學設計了如下一個用某同學設計了如下一個用“油膜法油膜法 測分子大小測分子大小”的實驗的實驗. .他配制的油酸他配制的油酸 酒精溶液的濃度為酒精溶液的濃度為10103 3 mLmL溶液中有溶液中有 純油酸純油酸1 1 mLmL, ,用注射器量得用注射器量得1 1 mLmL上上 述油酸酒精溶液中有液滴述油酸酒精溶液中有液滴5050滴滴, ,將其將其 圖圖3 3 中的中的1 1滴滴入水面撒有痱子粉的淺盤里滴滴入水面撒有痱子粉的淺盤里, ,待穩(wěn)定后待穩(wěn)定后, , 形成了清晰的油膜輪廓形成了清晰的油膜輪廓. .他然后將一有機玻璃板放他然后將一有機玻璃板
33、放 在淺盤上在淺盤上, ,并在玻璃板上描下了油膜的形狀并在玻璃板上描下了油膜的形狀. .但他沒但他沒 有坐標紙有坐標紙, ,就先用游標卡尺測量了該玻璃板的厚度就先用游標卡尺測量了該玻璃板的厚度 如圖如圖2 2所示所示, ,然后用剪刀剪出了面積量等于油膜形狀然后用剪刀剪出了面積量等于油膜形狀 的有機玻璃板的有機玻璃板, ,如圖如圖3 3所示所示, ,并用天平稱出了其質量為并用天平稱出了其質量為 0.3 0.3 kgkg, ,已知該有機玻璃板的密度為已知該有機玻璃板的密度為 =3=310103 3 kg/m kg/m3 3, ,請根據(jù)以上數(shù)據(jù)估測請根據(jù)以上數(shù)據(jù)估測: : (1)(1)油酸膜的實際面積油酸膜的實際面積. .(2)(2)油酸分子的直徑油酸分子的直徑. .解析解析 (1)(1)由圖讀出有機玻璃板的厚度由圖讀出有機玻璃板的厚度d d=2.5=2.51010-3-3 m m油酸膜的實際面積油酸膜的實際面積(2)(2)每滴油酸的體積每滴油酸的體積油酸分子直徑油酸分子直徑答案答案 (1)4(1)41010-2-2 m m2 2 (2)5(2)51010-10-10 m m22233104105210330mm. dmS 311363m102m10101501Vm10510SVd返回返回
高三物理高考第一輪復習課件：熱學 實驗 用油膜法估測分子的大小
