2024版新教材高考物理全程一轮总复习第十四章热学实验十八用油膜法估测油酸分子的大小课件
展开【素养目标】 1.知道油膜法估测油酸分子的大小的原理.2.掌握用油膜法估测油酸分子的大小的方法.
一、操作过程提醒:用酒精对油酸进行稀释,有利于获取更小体积的纯油酸,这样更有利于油酸在水面上形成单分子油膜.同时酒精易挥发,不影响测量结果.1.配置溶液:取1 mL油酸溶于________中,制成200 mL油酸酒精溶液.2.倒水撒粉:往边长约为30~40 cm的浅盘提醒:撒爽身粉后,便于观察所形成的油膜的轮廓.中倒入约2 cm深的水,然后将爽身粉(或细石膏粉)________地撒在水面上.
4.形成油膜:用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成________油膜.警示:油膜的面积是先扩张后缩小,最后达到稳定状态. 5.描画形状:待油酸薄膜形状稳定后,将准备好的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将________的形状画在玻璃板上.
三、误差分析1.油酸酒精溶液配制后若长时间放置,溶液的浓度会改变,会给实验带来较大误差.2.纯油酸体积的计算误差.3.油膜面积的测量误差.4.油膜形状的画线误差.5.数格子法本身是一种估算的方法,自然会带来误差.
考点一 教材原型实验例1 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验.(1)该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:D、____________(用字母符号表示).
解析:(1)“用油膜法测油酸分子的大小”的实验步骤为: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;往边长约40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,水面稳定后将适量爽身粉均匀撒在水面上;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;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上;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.则排列顺序为D、B、F、E、C.
(2)某次实验时,滴下油酸酒精溶液后,爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是________A.盆中装的水量太多B.爽身粉撒得太多,且厚度不均匀C.盆太小,导致油酸无法形成单分子层
解析:出现该图样的可能原因是:爽身粉撒得太多,且厚度不均匀,导致油酸没有均匀排列开,选项B正确.
(3)若实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有50滴,把一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里.待水面稳定后.将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中方格的边长为1 cm.①油酸膜的面积为________cm2.②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________ mL(结果采用科学计数法,保留一位有效数字). ③按以上实验数据估测出的油酸分子的直径为________ m(结果采用科学计数法,保留一位有效数字).
针 对 训 练小刚在家用搪瓷碗、适量温水、植物油、酒精、细石膏粉、坐标纸、彩笔等估测分子的大小,他将0.1 mL的植物油溶于酒精,制成250 mL的植物油酒精溶液,用注射器测得1.0 mL上述溶液有100滴,现取一滴该溶液滴在水面上,将油膜形状画在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.则:(1)让植物油尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为植物油分子的________.(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴植物油酒精溶液含植物油为__________ m3,求得的植物油分子直径为__________ m(结果均保留两位有效数字).
考点二 探索创新实验例2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油膜,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1:500,1 mL溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是________ mL,所以一滴溶液中油酸体积为V油酸=________cm3.若实验中测得结果如表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.12×10-10 m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
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