實驗：用油膜法估測油酸分子的大小+同步學(xué)案 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

高二物理教學(xué)案.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大?。?）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．能夠通過實驗估測油酸分子的大小。2．通過實驗?zāi)軌蛑酪话惴肿拥臄?shù)量級?！緦嶒?zāi)康摹抗罍y油酸分子的大小【實驗原理】把1滴油酸滴在水面上，水面上會形成一層油膜，油膜是單層油酸分子（C17H33COOH）中的烴基C17H33-組成的，把它簡化為球形處理，排布緊密。測出油膜的厚度，即為油酸分子的直徑大小，為了充分使油酸展開，獲得單分子油膜，可將油酸在酒精中稀釋后再滴入水中，粗略認(rèn)為油膜的厚度d等于1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V與它在水面上攤開的面積S之比?！緦嶒炂鞑摹恳欢ū壤挠退峋凭芤?，淺盤，爽身粉，注射器，帶有坐標(biāo)方格的玻璃板，記號筆【實驗步驟】1.測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V.（1）配制一定濃度的油酸酒精溶液．例如向1mL的油酸中加入酒精，配置500mL的油酸酒精溶液；（2）用注射器吸取一部分油酸酒精溶液，根據(jù)注射器刻度讀取溶液體積，將它一滴一滴的滴入燒杯中，記下液滴的總滴數(shù)。例如抽取10mL的油酸酒精溶液，總滴數(shù)為20滴（3）計算1滴油酸酒精溶液中含油酸的體積。。2.測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S.（1）淺盤盛上水，一只手捏住有爽身粉的布袋，另一只手拍打?qū)⑺矸劬鶆虻厝鲈谒嫔?。?）用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。（3）油膜形狀穩(wěn)定后，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出薄膜的形狀。（4）根據(jù)華友油膜輪廓的坐標(biāo)方格，估算輪廓范圍內(nèi)正方形個數(shù)，不足半個舍去，多于半個算一個，然后將正方形個數(shù)乘單個正方形面積即可得到油膜面積S【數(shù)據(jù)分析】設(shè)1滴油酸酒精溶液純油酸體積為V，油膜面積為S，則油酸分子直徑d=?！咀⒁馐马棥浚?）油酸酒精溶液配制好后不要長時間放置，以免濃度改變，造成較大的實驗誤差．（2）實驗前應(yīng)注意檢查淺盤是否干凈，爽身粉(或細(xì)石膏粉)應(yīng)均勻撒在水面上．（3）向水面滴油酸酒精溶液時，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成．（4）待測油酸薄膜擴(kuò)散后又會收縮，要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再描輪廓．（5）計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．例題1（1）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液；然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標(biāo)格正方形的大小為，由圖可以估算出油膜的面積是_______（保留兩位有效數(shù)字），由此估算出油膜分子的直徑是_______m（保留一位有效數(shù)字）。某同學(xué)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算出的分子直徑明顯偏大，可能是由于（______）A．油酸中含有大量酒精B．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開C．計算油膜面積時，舍去了所有不足半格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的體積時，1mL的溶液滴數(shù)多計了10滴變式1“油膜法估測油酸分子的大小”的實驗方法及步驟如下：①向體積V油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到；V總=500mL②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=100滴時，測得其體積恰好是V0=1mL；③先往邊長為30~40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上：④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的輪廓；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長a=20mm。根據(jù)以上信息，回答下列問題：（1）小方格的個數(shù)N為個。（2）油酸分子的直徑d約為m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（3）某同學(xué)在用油膜法估測油酸分子直徑實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于。A．粉末太薄使油酸邊界不清，導(dǎo)致油膜面積測量值偏大B．粉末太厚導(dǎo)致油酸未完全散開C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D．計算每滴體積時，1mL的溶液滴數(shù)多數(shù)了幾滴【作業(yè)】解答1：解答2：