1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
学习目标
1、体会间接测量微观物理量的方法。
2、知道用油膜法估测分子大小的实验思路。
3、经历用油膜法估测油酸分子大小的过程。
4、知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，并理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式 。
导入
我们喝一口水大约喝下 6.0×1023 个水分子，如果动员全世界 75 亿人来数这些分子，每人每秒数一个，300万年也数不完，可见，分子是极小的，这么小的分子它的直径到底是多少呢？利用什么样的方法可以估测分子的大小呢？
大量分子
可以通过测量宏观量来测量微观量！
内容讲解
一、实验思路
油酸分子
水面上单分子油膜的示意图
d
则 1粒油酸分子的直径 ：d=V/S
实验目的：用油膜法估测油酸分子的大小
分子太小，测量工具使用不上。可先用量筒测出一定量油酸分子的体积 V
再将这些油酸分子平摊在水平桌面上，紧密排列但不能重叠，测出油酸分子所占的面积 S
一、实验思路
实验器材
酒精、油酸、滴管、注射器、爽身粉、浅盘及水、带有坐标方格的透明玻璃板、记号笔、量杯、量筒
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
配制一定浓度的油酸酒精溶液。用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴人烧杯中（图1.2-2），记下液滴的总滴数。用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算其所含纯油酸的体积V。
酒精稀释的原因：酒精溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。
在浅盘里盛上水，一只手提住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上（图甲）。然后，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液(图乙)，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(图丙)。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（图丁）。
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S
二、物理量的测量
使用爽身粉的原因：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
3.计算轮廓范围内的正方形的个数
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，算出油酸薄膜的面积 S
多于半个算一个
少于半个舍掉
油膜轮廓
二、物理量的测量
三、数据分析
实验次数 1 mL油酸酒精溶液的滴数 一滴溶液中纯油酸的体积V（mL） 轮廓内的方格个数 油膜面积S（cm2） 分子的直径（m） 分子直径的平均值(m)
1
2 实验数据记录表格
根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据一滴纯油酸的体积 V 和薄膜的面积 S 算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小。
1．爽身粉的用量不要太多；
2．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几滴；
3．浅盘里水离盘口平面的距离应小些，并要水平放置，画线时
视线应与板面垂直；
4．油膜形状稳定后，再画轮廓，且在此过程中保持水盘静止；
5．计算轮廓内正方形的个数时，不足半个的舍去，大于半个的
算一个。
三、数据分析
例题分析
四、例题分析
例1：在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；
③根据带有坐标方格的透明玻璃板上的油膜形状，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用记号笔画在带有坐标方格的透明玻璃板上。
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是　　　　　　。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为　　　　m。(结果保留1位有效数字)
④①②⑤③
5×10-10
四、例题分析
例2：在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，
(1)某同学操作步骤如下:
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入1滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入1滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
改正其中的错误：_______________________________________________________
_______________________________________________________ 。
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为　　　　　m。
②在量筒中滴入n滴溶液
③在水面上先撒上爽身粉
1.2×10-9
五、总结
实验：用油膜法估测油酸分子的大小
将分子看成一个挨着一个的球形
用油膜法估测油酸分子的大小
实验目的
实验操作
数据处理
误差分析
单分子油膜
分子直径
根据实验原理进行误差分析
实验原理
配制溶液 测量体积
形成薄膜
计算面积 画出轮廓
谢谢！