高考?xì)v史 第14章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測(cè)分子的大小知識(shí)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(cè)油膜分子的大小 (2)學(xué)習(xí)間接測(cè)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(cè)分子的大小如圖所示，當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開(kāi)，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(pán)、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(guò)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(zhǎng)3040 cm的淺盤(pán)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(kāi)，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(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上 (6)將畫(huà)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(shí)的滴數(shù)溶液時(shí)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(shí)，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(huì)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(zhǎng)時(shí)間放置 (4)淺盤(pán)里水離盤(pán)口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫(huà)出薄膜的形狀，畫(huà)線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直 (5)油酸在水面上形成油膜時(shí)先擴(kuò)散后收縮，要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓，擴(kuò)散后又收縮的原因有兩個(gè)：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(wú)色透明的液體，所以要用痱子粉來(lái)顯示油膜的邊界注意要從盤(pán)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(kāi)，同時(shí)粉粒之間又存在著排斥作用，粉會(huì)自動(dòng)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(dòng)盤(pán)中的水 (8)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤(pán)的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸，為防止影響下次實(shí)驗(yàn)時(shí)油酸的擴(kuò)散和油膜面積的測(cè)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(pán)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(jí)符合要求即可 【案例1】（2011全國(guó)理綜）在“油膜法估

5、測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟： 往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)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(huà)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(shí)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(pán)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(xiě)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(cè)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(cè)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_(kāi)m.（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【解析】（1）在“油膜法估測(cè)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(pán)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(pán)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(cè)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(cè)得1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)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(zhǎng)為1 cm，則可估測(cè)出油酸分子的直徑為_(kāi)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(gè)，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(shí)常見(jiàn)錯(cuò)誤是將純油酸的體解決本題時(shí)常見(jiàn)錯(cuò)誤是將純油酸的體積換算錯(cuò)誤避免錯(cuò)誤的方法是認(rèn)真審題，弄清溶質(zhì)與溶劑積換算錯(cuò)誤避免錯(cuò)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(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)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