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最新高中物理精品课件——2016高二物理课件 7.1 物体是由大量分子组成的 (人教版选修3-3)


1.实验目的:用油膜法估测分子的大小. 2.实验原理 把一定体积的油酸滴在水面上使其形成单分子油膜,如图所 示,不考虑分子间的间隙,把油酸分子看成球形模型,计算出 1滴油酸中含有纯油酸的体积V并测出油膜面积S,通过计算求 出油膜的厚度d,即 d ? V 就是油酸分子的直径. S 3.实验器材 油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅水盘、玻璃板、坐标 纸、彩笔

、痱子粉或细石膏粉. 4.实验步骤 (1)在浅盘中倒入约2 cm深的水,将痱子粉或细石膏粉均匀撒 在水面上. (2)取1毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中,制成200毫升的油酸酒 精溶液. (3)用注射器往量筒中滴入1 mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已 知),记下滴入的滴数n,算出一滴油酸酒精溶液的体积 V . (4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上. (5)待油酸薄膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔画 出油酸薄膜的形状. (6)将玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S或者玻璃板 上有边长为1 cm的方格的个数,通过数方格个数,算出油酸薄 膜的面积S.计算方格数时,不足半个的舍去,多于半个的算一 个. (7)根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯 油酸的体积V. (8)计算油酸薄膜的厚度 d ? V ,即为油酸分子的大小. S 5.注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后,不要长时间放置,以免造成溶液 浓度改变,产生误差.油酸酒精溶液的浓度以小于0.001为宜. (2)实验之前应练习好滴定方法,注射器针头高出水面的高度 应在1 cm之内. (3)待测油酸液面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓.扩散后 又收缩有两个原因:第一,水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复; 第二,酒精挥发后液面收缩. (4)当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残 留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦拭,再用清水冲洗, 这样做可保持盘的清洁. (5)从盘的中央加痱子粉或细石膏粉,粉自动扩散至均匀,这 是由于以下两种因素所致:第一,加粉后水的表面张力系数变 小,水将粉粒拉开;第二,粉粒之间的排斥.这样做比将粉撒 在水面上的效果好. (6)本实验只要求估算分子的大小,实验结果的数量级符合要 求即可. 6.数据处理 计算方法: (1)一滴油酸溶液的平均体积 V V? N滴油酸溶液的体积 N (2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V V= V ×油酸溶液的体积比 (体积比 ? 纯油酸体积 ) 溶液的体积 (3)油膜的面积S=n×1 cm2(n为有效格数,小方格的边长为 1 cm) (4)分子直径 d ? V (代入数据时注意单位的统一) S 简化处理是在一定场合、一定条件下,突出客观 事物的某种主要因素、忽略次要因素而建立的.将分子简化成 球形,并且紧密排列,有利于主要问题的解决. 【典例1】(2011·大纲版全国卷)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 将适量的痱子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将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,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彩笔描绘在玻璃 板

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