高中物理 第1章 第2節(jié) 測(cè)量分子的大小課件 粵教版選修3-3.ppt

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第二節(jié) 測(cè)量分子的大小,考點(diǎn)一 理解用油膜法測(cè)量分子的原理,欄目鏈接,1實(shí)驗(yàn)中為什么用油酸而不用其他液體？ 提示：油酸在水面上形成單分子層油膜，油酸分子的一端對(duì)水有很強(qiáng)的親和力，被水吸引在水中，另一端對(duì)水沒有親和力，便冒出水面，油酸分子都是直立在水面上的，單分子油膜的厚度等于油酸分子的長(zhǎng)度若把分子當(dāng)成小球，油膜的厚度也就等于分子的直徑(如圖所示),2實(shí)驗(yàn)中為什么用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋？ 提示：用酒精對(duì)油酸進(jìn)行稀釋有利于獲取更小體積的純油滴，這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜同時(shí)酒精易揮發(fā)，不影響測(cè)量結(jié)果,欄目鏈接,欄目鏈接,例1 用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度0.1 mL的量筒、盛有適量清水的4550 cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙,(1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)?zhí)顚懰钡牟襟EC. A用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)N,B將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n,C_ D將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1 cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm2,(2)用已給的和測(cè)得的物理量表示單個(gè)油膜分子的直徑大小_(單位：cm),欄目鏈接,欄目鏈接,課堂訓(xùn)練 1在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些假設(shè)不是實(shí)驗(yàn)的前提(C) A該油膜是單分子油膜 B可以認(rèn)為油膜的厚度就是油酸分子的直徑 C油酸分子是球形 D在油膜中油酸分子是緊密排列的，分子間無間隙,解析：在忽略分子間隙的情況下，油膜為單分子油膜時(shí)，油膜的厚度為分子的直徑，即使分子不是球形，這一關(guān)系仍然存在，因此C不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)的前提，故A、B、D正確,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,欄目鏈接,實(shí)驗(yàn)中為什么在水面上撒痱子粉？ 提示：撒痱子粉后，便于觀察所形成的油膜的輪廓,欄目鏈接,1油酸溶液配制好后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免濃度改變而產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差 2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方盤是否干凈，如果有油漬則將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法完成 3淺盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時(shí)間，痱子粉均勻撒在水面上從淺盤的中央加痱子粉，使粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻,欄目鏈接,4向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠近水面(最好距水面1 cm左右)，如果離水面太高，可能無法形成油膜滴油酸酒精溶液時(shí)要注意控制好，只滴1滴 5計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格的數(shù)目來計(jì)算(邊長(zhǎng)1 cm)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算1個(gè)實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可,6當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)面殘留的油酸可用少量的酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗這樣可保持盤的清潔,例2 油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1 mL.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示,(1)若每一小方格的邊長(zhǎng)為30 mm，則油酸薄膜的面積為_ m2； (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為_ m3； (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為_ m.,解析：(1)用填補(bǔ)法數(shù)出在油膜范圍內(nèi)的格數(shù)(面積大于半個(gè)方格的算一個(gè)，不足半個(gè)的舍去不算)為57個(gè)，油膜面積約為S57(3.0102 m)25.13102 m2.,課堂訓(xùn)練 2采用油膜法估測(cè)分子的大小，需要測(cè)量的物理量是(C) A1滴油酸的質(zhì)量和它的密度 B1滴油酸的體積和它的密度 C1滴油酸的體積和它散成油膜穩(wěn)定時(shí)的面積 D所散成的油膜的厚度和它的密度,考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)誤差分析,1純油酸體積的計(jì)算誤差 2油膜面積的測(cè)量誤差，主要是： (1)油膜形狀的畫線誤差； (2)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然帶來誤差,例3 為了減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的誤差，下列方法可行的是( ) A用注射器向量筒里滴1滴油酸酒精溶液，直接讀出量筒每滴油酸酒精溶液的體積 B把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些 C先在淺盤水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上 D用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形,解析：多滴幾滴油酸酒精溶液確實(shí)會(huì)使測(cè)量形成油膜的油酸體積更精確些，但多滴以后會(huì)使油膜面積增大，可能使油膜這個(gè)不規(guī)則形狀的一部分與淺盤的壁相接觸(做實(shí)驗(yàn)的淺盤的面積都不大)，這樣油膜就不再是單分子油膜了 答案：B,課堂訓(xùn)練 3(多選)某學(xué)生在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于(AC) A油酸未完全散開 B油酸中含有大量酒精 C計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格 D求每滴體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴,