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文檔簡介
1、實驗十三:用油膜法估測分子的大小1.原理與操作2.注意事項(1)實驗準備:油酸酒精溶液配制后不要長時間放置,以免改變濃度,產生誤差;實驗之前要訓練好滴法;(2)實驗過程:注射器針頭高出水面的高度應在 1 cm 之內,當針頭靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下之前)時,會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開,這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致,不影響實驗效果;待測油酸面擴散后又收縮,要在穩(wěn)定后再畫輪廓,擴散后又收縮有兩個原因:一是水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復,二是酒精揮發(fā)后液面收縮;當重做實驗時,水從淺盤的一側邊緣倒出,在這側邊緣會殘留油酸,可用少量酒精清洗,并用脫脂棉擦去,再用清水沖洗,這樣可保持淺盤的清潔;從淺盤
2、的中央加痱子粉,使粉自動擴散至均勻,這是由于以下兩種因素所致:第一,加粉后水的表面張力系數(shù)變小,水將粉粒拉開;第二,粉粒之間的排斥.這樣做比粉撒在水面上的實驗效果好;(3)數(shù)據(jù)處理:本實驗只要求估算分子大小,實驗結果數(shù)量級符合要求即可;計算時注意單位和數(shù)量級,以及有效數(shù)字要求,細心求解、計算.3.誤差分析(1)油酸酒精溶液的配制體積比不準確.(2)測定每一滴油酸酒精溶液的體積時造成誤差.(3)計算油膜面積時采用正方形坐標紙“數(shù)格子法”會造成誤差.【基礎自測】1.(多選)采用油膜法估測分子的直徑,不需要測量的物理量是()A.1 滴油酸的質量B.1 滴油酸的體積C.1 滴油酸散成油膜的最大面積D.
3、1 滴油酸散成的油膜的厚度E.油膜的密度酸的體積和它形成的單分子油膜的最大面積即可.故選 A、D、E.答案:ADE2.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 滴,現(xiàn)取 1 滴油酸酒精溶液滴到水面上,隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄層,已測出這一薄層的面積為 0.2 m2.由此可估算:油酸分子的直徑為多大?考點 1 實驗原理與操作【典題 1】(2017 年江蘇大聯(lián)考)用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下:向體積為 V1 的純油酸加入酒精,直到油酸酒精溶液總體積為 V2;用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,當?shù)稳?n 滴
4、時體積為 V0;先往邊長為 3040 cm 的淺盤里倒入 2 cm 深的水;用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的輪廓;將描有油酸薄膜輪廓的玻璃板,放在畫有許多邊長為 a的小正方形的坐標紙上,讀出輪廓范圍內正方形的總數(shù)為 N.上述過程中遺漏的步驟是:_;油酸分子直徑的表達式是 d_.答案:將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上方法點撥:油膜體積的測定積聚法:由于一滴純油酸中含有的分子數(shù)仍很大,形成的單層分子所占面積太大,不便于測量,故實驗中先把油酸溶于酒精中稀釋,測定其濃度,再測出1 mL 油酸酒精溶液的滴數(shù),取一滴用于實驗,
5、最后計算出一滴溶液中含有的純油酸的體積作為油膜的體積.考點 2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析【典題 2】(2018 年黑龍江大慶十中期末)在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:往邊長約為 40 cm 的淺盤里倒入約 2 cm 深的水.待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定;將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大??;用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積;將玻璃板放在淺盤上,然后將油
6、膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上.完成下列填空:(1)上述步驟中,正確的順序是:_(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)將 1 cm3 的油酸溶于酒精,制成 300 cm3 的油酸酒精溶液;測得 1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是 0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為_m(結果保留 1 位有效數(shù)字).礎是_A.油滴擴散為油膜時體積不變B.油酸分子直徑的數(shù)量級是1010 mC.讓油酸在水面上充分散開,形成單分子油膜(4)實驗中若油酸未完全散開,會導致計算分子直徑的結果_(填“偏大”或“偏小”).答案:(1)(2)51010(3)B (4)偏大方法點撥:油膜面積的測定:如圖S13-1
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