高考?xì)v史 第14章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大小知識研習(xí)課件 魯科版選修33

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1、 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)估測油膜分子的大小 (2)學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法 2實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小如圖所示，當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如右下圖所示形狀的一層 單分子單分子油膜油膜 如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大小用V表示一滴酒精油酸溶液中所含油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示分子的直徑，則：d 3實(shí)驗(yàn)器材 盛水淺盤、試劑瓶、坐標(biāo)紙、酒精油酸溶液、量筒、彩筆 痱子粉痱子粉注射器注射器玻璃板玻璃板考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)過程1實(shí)驗(yàn)步

2、驟(1)配制油酸酒精溶液取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液(2)往邊長3040 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上 (4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴酒精油酸溶液，油酸就在水面上慢慢散開，形成單分子油膜 (5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上 (6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積 2數(shù)據(jù)處理 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)量筒內(nèi)增加量筒內(nèi)增加1 mL溶液時的滴數(shù)溶液時的滴數(shù)輪廓內(nèi)的小輪廓內(nèi)的小格子數(shù)格子數(shù)輪廓面

3、積輪廓面積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)一滴純油酸的一滴純油酸的體積體積V分子的大小分子的大小(m)平均值平均值12 3.注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)前，必須將所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈實(shí)驗(yàn)時，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分別專用，不能混用否則會增大實(shí)驗(yàn)誤差 (2)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否則不易成功 (3)酒精油酸溶液的濃度以小于0.1%為宜不宜長時間放置 (4)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直 (5)油酸在水面上形成油膜時先擴(kuò)散后收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，擴(kuò)散后又收縮的原因有兩個：一是水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；二是酒精揮發(fā)后油膜回縮 (6

4、)滴油酸溶液的滴口應(yīng)離水面1 cm之內(nèi)，否則油膜難于形成 (7)因?yàn)樗陀退岫际菬o色透明的液體，所以要用痱子粉來顯示油膜的邊界注意要從盤的中央加痱子粉由于加粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開，同時粉粒之間又存在著排斥作用，粉會自動擴(kuò)散至均勻這樣做，比將粉撒在水面上的實(shí)驗(yàn)效果要好；撒痱子粉后，再不要觸動盤中的水 (8)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會殘留油酸，為防止影響下次實(shí)驗(yàn)時油酸的擴(kuò)散和油膜面積的測量，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔 (9)本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級符合要求即可 【案例1】（2011全國理綜）在“油膜法估

5、測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)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(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小. 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(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計(jì)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

6、，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(jié)果保留1位有效數(shù)字）【解析】（1）在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先配制油酸酒精溶液；再往盤中倒入水，并撒痱子粉；然后用注射器將配好的溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，再將玻璃板放于盤上，用彩筆描繪在玻璃上，由d=V/S計(jì)算.（2）一滴溶液中含油酸體積 故d=V/S=510-10 m. 【答案】（1）（如果放在之前的其他位置，同樣正確） （2）510-1061 101 ,50300V3m【案例2】在做

7、“用油膜法估測分子大小”實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104 mL溶液中有6 mL油酸用注射器測得1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm，則可估測出油酸分子的直徑為_A6.11010 mB6.21010 mC6.31010 mD6.41010 m【解析】明確溶質(zhì)與溶劑的關(guān)系，正確“數(shù)”出油膜面積是解題的關(guān)鍵根據(jù)圖形，數(shù)得格子數(shù)為129個，那么油膜面積是S12912 cm2129 cm2.根據(jù)已知條件可知，1 mL溶液有75滴，1滴

8、溶液的體 【答案】【答案】B【誤區(qū)警示【誤區(qū)警示】解決本題時常見錯誤是將純油酸的體解決本題時常見錯誤是將純油酸的體積換算錯誤避免錯誤的方法是認(rèn)真審題，弄清溶質(zhì)與溶劑積換算錯誤避免錯誤的方法是認(rèn)真審題，弄清溶質(zhì)與溶劑的關(guān)系的關(guān)系【案例3】（2011江蘇高考)某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283 kgmol-1,密度=0.895103 kgm-3.若100滴油酸的體積為1 mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？（取NA=6.021023 mol-1,球的體積V與直徑D的關(guān)系為V= D3,結(jié)果保留一位有效數(shù)字）16【答案【答案】1101 M2