教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论 2.实验用油膜法估测油酸分子的大小.ppt

2.实验用油膜法估测油酸分子的大小第一章课标定位1.知道油膜法估测油酸分子直径的原理、思想和方法。2.掌握测量油膜面积的方法。3.通过实验测出分子大小的数量级。素养阐释物理观念:加深对分子大小数量级的认识。科学思维:通过数格数来确定油膜面积的大小,通过建立物理模型,学习利用宏观量的测量来估算微观量的科学方法。科学探究:探究分子直径的大小。科学态度:启发学生感受人类与科学、科学与社会的相互作用。内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习自主预习·新知导学一、实验目的学会用油膜法估测油酸分子的大小。二、实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水中,并很快挥发,在水面上形成如图甲所示形状的一层单分子纯油酸薄膜。把分子看成小球,如图乙所示,如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可估算出油酸分子的大小。甲乙三、实验器材量筒,注射器,浅盘,油酸酒精溶液,玻璃板,坐标纸,痱子粉或滑石粉,细彩笔,水。四、实验步骤1.用注射器吸入一定体积(如1mL)事先配制好的油酸酒精溶液,再均匀地滴到玻璃杯中,记下滴出的总滴数,即可算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。2.在边长30~40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉或滑石粉均匀地撒在水面上,用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待其散开。3.当油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板轻放在浅盘上,用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上。4.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,用数格的方法估算出油膜的面积S。5.根据油酸酒精溶液的浓度和已测出的一滴油酸酒精溶液的体积V0,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。六、注意事项1.油酸酒精溶液配制后,不要长时间放置,以免浓度改变,产生误差。2.注射器针头高出水面的高度应在1cm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恢复;第二,酒精挥发后液面收缩。4.当重做实验时,水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁。5.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。合作探究·释疑解惑【例题1】在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中:(1)某同学操作步骤如下:①用0.5mL的油酸配制了1000mL的油酸酒精溶液;②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL;③在浅盘内盛适量的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积为160cm2,油酸分子直径大小D=__________m(结果保留一位有效数字)。?(2)若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,拿错的注射器的针管比原来的粗,这会导致实验测得的油酸分子直径____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。?(3)若已知纯油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,在测出油酸分子直径为D后,还可以继续测出阿伏伽德罗常量NA=________________(用题中给出的物理量符号表示)。?为了测量分子大小这一极其微小的量,在用油膜法估测分子直径的实验中多次用了间接测量法来达到“放大”的效果:一是油酸溶于酒精,配制成油酸酒精溶液,对油酸进行稀释;二是数出1cm3油酸酒精溶液有多少滴,得出一滴油酸酒精溶液的体积;三是油膜法本身就起了放大的作用。【例题2】“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下:①向体积V油=3mL的油酸中加入酒精,直至总量达到V总=5000mL;②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,当滴入n=75滴时,测得其体积恰好是V0=1mL;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将____________均匀地撒在水面上;?④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的轮廓;⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=1cm。根据以上信息,回答下列问题。(1)步骤③中应填写________________。?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL(结果保留一位有效数字)。?(3)