學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小課件

1、學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小第二節(jié)第二節(jié) 測(cè)量分子的大小測(cè)量分子的大小分子動(dòng)理論學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小1理解用油膜法測(cè)量分子的原理2會(huì)利用宏觀測(cè)定微觀量的數(shù)量級(jí)的方法學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小對(duì)于物質(zhì)分子大小的測(cè)量，利用現(xiàn)代技術(shù)，像離子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡已經(jīng)能觀察到物質(zhì)表面的分子，但是這畢竟離中學(xué)物理尚遠(yuǎn). “用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想十分巧妙，它用宏觀量的測(cè)量來(lái)估測(cè)微觀量的數(shù)值，有利于科學(xué)思維方法的培養(yǎng)；有利于深化對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)；有利于提高實(shí)驗(yàn)技能、技巧.你能“用油膜法估測(cè)分子的大小”嗎？大膽猜想，提出

2、各種假設(shè)、理清實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，把握住關(guān)鍵步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小【實(shí)驗(yàn)器材】1:200油酸酒精溶液， 20 mL注射器(或滴管)，塑料水槽(30 cm40 cm)，10 mL量筒，30 cm40 cm 玻璃板，坐標(biāo)紙，彩筆，痱子粉學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小【實(shí)驗(yàn)原理】油酸分子式為C17H33COOH，是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的高分子由兩部分組成，一部分是 C17H33是不飽和烴具有憎水性另一部分是COOH對(duì)水有很強(qiáng)的親和力被酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸溶液會(huì)在水面上很快散開(kāi)，其中酒精先溶于水，并很快揮

3、發(fā)，最后在水面上形成一塊純油酸薄膜學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小ab學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小其中C17H33部分冒出水面，另一部分COOH則浸在水中，油酸分子直立在水面上形成一個(gè)單分子層油膜(如圖a)如果那滴油酸_可以算出再測(cè)得單分子油膜的_即可估算出油酸分子的直徑(大小)d_.（如圖b.【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】1用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液(1:200油酸酒精溶液)一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積(如1 mL)時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的_，然后再按油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的_體積VV/S體積體積V面

4、積S學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小2往邊長(zhǎng)約為3040 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水，待水穩(wěn)定后，將適量痱子粉均勻地灑在水面上3用注射器或滴管將老師事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面上一滴，形成如上圖所示的形狀，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤(pán)上，(注意玻璃板不能與油膜接觸)然后將油膜的形狀用彩筆描在玻璃板上學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小4將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板正確的放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積S，求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1 cm的正方形為單位，計(jì)算出正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)5根據(jù)純油酸的體積V和油酸的面積S可計(jì)

5、算出油酸薄膜的厚度d ，即油酸分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小【實(shí)驗(yàn)記錄】項(xiàng)目油酸酒精溶液濃度1 mL溶液的滴數(shù)一滴油酸酒精溶液的體積一滴油酸的體積油膜面積數(shù)值學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小理解用油膜法測(cè)量分子的原理將油酸滴在水面上，讓油酸盡可能散開(kāi)，可認(rèn)為油酸在水面上形成單分子油膜層，如果把分子看作球形，單分子油膜層的厚度就可以看作油酸分子的直徑，事先測(cè)出油酸滴的體積V和油膜的面積S，就可以算出分子的直徑： d .學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小 在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A將畫(huà)有油膜輪廓的

6、玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))，再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油膜的面積S.B將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小C用淺盤(pán)裝入約2 cm深的水D用公式d 求出薄膜厚度，即油酸分子的直徑E根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.上述實(shí)驗(yàn)步驟中有遺漏或步驟不完全的，請(qǐng)你指出來(lái)：(1)_；(2)_請(qǐng)你為他將合理的步驟排列出來(lái)：_.學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小解析：(1)C步驟中，要將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上

7、(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需要F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下溶液的滴數(shù)n與量筒中增加的溶液體積V0.合理步驟：CFBAED學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小課堂訓(xùn)練1一滴油在水面上形成的油膜最大面積是1.25 m2，若油滴原來(lái)的體積是1.0 mm3，密度為0.86103 kg/m3，此種油的摩爾質(zhì)量為131.3 g/mol，試估算阿伏加德羅常數(shù)(取兩位有效數(shù)字). 學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)1油酸溶液配制不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方

8、盤(pán)是否干凈，如果有油漬則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成3方盤(pán)中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時(shí)間， 痱子粉均勻撒在水面上從盤(pán)的中央加痱子粉，使粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻?qū)W年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小4向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠近水面，如果離水面太高，可能無(wú)法形成油膜，最好在1 cm左右滴油酸酒精溶液時(shí)要注意控制好，只滴1滴5計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來(lái)計(jì)算(邊長(zhǎng)1 cm) .不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算1個(gè)實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小6當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤(pán)的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面殘留的油酸，可用少量的酒

9、精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤(pán)的清潔學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小 (雙選）某學(xué)生在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于()A油酸未完全散開(kāi)B油酸中含有大量酒精C計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格D求每滴體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小解析：油酸分子直徑d .計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散開(kāi)，所測(cè)S偏小，d偏大，A正確；油酸中含有大量的酒精，不影響結(jié)果，B錯(cuò)；若計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所在不足一格的方格，使S偏小，d變大，C正確；若求每滴體積時(shí)

10、，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，使V變小，D不正確答案：AC學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小課堂訓(xùn)練2下列說(shuō)法不是用油膜法粗測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是()A將油膜看成單分子油膜B不考慮各油分子間的間隙C考慮了各油分子間的間隙D將油膜分子看成球形學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小解析：該實(shí)驗(yàn)的原理就是將油分子視為球形，且認(rèn)為是一個(gè)一個(gè)緊挨著單層分布，即不考慮分子間的間隙即C不正確答案：C學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小實(shí)驗(yàn)誤差分析1純油酸體積的計(jì)算誤差2油膜面積的測(cè)量誤差主要是：(1)油膜形狀的畫(huà)線(xiàn)誤差；(2)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，

11、自然帶來(lái)誤差學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小 為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的誤差，下列方法可行的是()A用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積V1，則每滴油酸酒精溶液的體積V2B把淺盤(pán)水平放置，在淺盤(pán)里倒入一些水，使水面離盤(pán)口距離小一些C先在淺盤(pán)水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小解析：測(cè)一滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，滴數(shù)是準(zhǔn)確的，誤差主要是出在從量筒中讀出n滴溶液的體積，如果不是整體積數(shù)，那么估讀的體積誤差就大了，應(yīng)數(shù)出量筒里每增加一個(gè)整體積

12、數(shù)(量筒的最小分度)所滴入的滴數(shù)故A錯(cuò)，對(duì)B項(xiàng)的分析是正確的多滴幾滴確實(shí)對(duì)測(cè)量形成油膜的油酸體積會(huì)更精確些，但多滴以后會(huì)使油膜面積增大，可能使油膜這個(gè)不規(guī)則形狀的一部分與淺盤(pán)的壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜了(做實(shí)驗(yàn)的淺盤(pán)的面積都不大)答案：B學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小課堂訓(xùn)練3在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為n，又用滴管測(cè)得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤(pán)中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線(xiàn)，再把玻璃板放在畫(huà)有邊長(zhǎng)為a的正方形小格的紙上(如下圖)測(cè)得油膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為m.學(xué)年高二物理

13、粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小(1)用以上字母表示油酸分子的大小d_.(2)從上圖中數(shù)得油膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為m_.學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小1利用油膜法估測(cè)分子的直徑，需要測(cè)量的物理量是()A一滴油的質(zhì)量和它的密度B一滴油的體積和它的密度C一滴油的體積和它散開(kāi)成油膜的最大面積D所形成油膜的厚度和它的密度學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小2在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，體積為V的油滴在水面上形成近似圓形的單分子油膜，油膜直徑為D，則測(cè)得油

14、分子的直徑大約為()學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小3在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出油酸分子的直徑后，若還要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，只需要再知道()A油滴的質(zhì)量 B油滴的體積C油酸的摩爾質(zhì)量 D油酸的摩爾體積學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小4利用油膜法測(cè)出了分子直徑D后，若滴在液面上一滴油酸的體積為V，水面上形成的油膜面積為S，這滴油酸中的油酸分子數(shù)為N，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下述表達(dá)式近似正確的是()學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大

15、小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小5一油輪裝載著密度為900 kg/m3的原油在海上航行，由于某種事故而使原油發(fā)生部分泄露，設(shè)共泄露9 t，則這次事故造成的最大可能的污染面積約為()A1011 m2 B1012 m2C108 m2 D1010 m2學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小6在做“用油膜法估測(cè)分子直徑的大小”的實(shí)驗(yàn)中，備有以下器材：用酒精稀釋過(guò)的油酸、滴管、痱子粉、淺盤(pán)及水、玻璃板、彩筆，還缺少的器材有_量筒、坐標(biāo)紙學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小7將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，已知1 cm3溶液有50

16、滴，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴在水上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一層單分子薄層，測(cè)出這一薄層面積為0.2 m2，由此可估算出油酸分子的直徑約為_(kāi)m.學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小8體積為1.2103 cm3的油滴在靜止的水面上擴(kuò)展為4 m2的單分子油膜，假設(shè)分子間是緊密排列的，則可估算出這種油分子的直徑為_(kāi)，1 mol這種油的體積為_(kāi)，油分子的質(zhì)量為_(kāi)(油的密度為0.8103 kg/m3)學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)

17、測(cè)量分子的大小9“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)利用油酸在水面上形成一單分子層的油膜，估測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn)步驟如下：將5 mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，蓋上蓋并搖動(dòng)，使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液，讀出該溶液的體積為N mL.用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，記下當(dāng)杯中溶液到達(dá)1 mL時(shí)的總滴數(shù)n.在邊長(zhǎng)約40 cm的淺盤(pán)里倒入自來(lái)水，深約2 cm，將少許石膏粉均勻地輕輕撒在水面上學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小用滴管往盤(pán)中水面上滴一滴油酸酒精溶液由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是該滴中的油酸就在水面上散開(kāi)，形成油酸薄膜將平板玻璃放在淺方盤(pán)上，待油酸薄膜形成穩(wěn)定后可認(rèn)為已形成單分子層油酸膜用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫(huà)在玻璃板上取下玻璃板放在方格子上，量出該單分子層油酸膜的面積S cm2.學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小在估算油酸分子大小時(shí)，可將分子看成球形用以上實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)和符號(hào)表示，油酸分子的半徑r_.學(xué)年高二物理粵教版選修33同步第2節(jié)測(cè)量分子的大小學(xué)年高二物理