1、物理选择性必修物理选择性必修1 1第第一一章章分分子子动动理理论论实验：用油膜法估测油实验：用油膜法估测油酸分子的大小酸分子的大小2 2把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布(如图)。一、实验思路1油酸分子在水面上形成单分子油膜。测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。让油膜在水面上充分扩散，形成单层油酸分子组成的薄膜，此时油膜的厚度d 就是分子的直径，若事先量得油酸体积为V，油膜面积为S，则 .SVd 3.分子是球形的 单分子油膜分子间没有空隙 三个假设 油酸、酒精、注射器、烧杯、浅盘、清水、带有坐标方格的玻璃板、彩笔、爽身粉。二、实验器材三、实验步骤2.往边长约为30cm40cm的浅
2、盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上1.取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液用注射器（或滴管）将配置好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（例如1mL）时的滴数n，计算出每滴油酸酒精溶液体积的平均值 .mL10nV 3.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，形成单分子油膜4.待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上5.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积.求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内
3、正方形的个数，不足半个的舍掉，多余半个的算一个6.据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度 ，即为油酸分子的直径比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10-10，若不是10-10须重做实验SVd 实验次数实验次数一滴溶液中油一滴溶液中油酸的体积酸的体积m m3 3轮廓内的小轮廓内的小格子数格子数轮廓面积轮廓面积S分子的大小分子的大小(m)12平均值根据实验记录数据，填在下面表格中7.数据处理四、误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。(2)测量油酸酒精溶液
4、的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。(3)油酸的体积过大，或水面面积过小，不能形成单分子油膜。(4)描绘油膜形状的画线误差。(5)利用小正方形数计算油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。(6)不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。五 注意事项 酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改变，影响实验从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉的效果好，痱子粉的用量不要太大，否则不易成功做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，以保持盘的清洁本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可.要待油膜形状稳定后，再
5、画轮廓课堂练习1、把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2103kg/m3时薄膜能在盐水中悬浮。用天平测出尺寸为10cm20cm的这种薄膜的质量是36g，请计算这种薄膜的厚度。设薄膜的质量为m、密度为1、面积为S、厚度为d，盐水的密度为2，薄膜在盐水中悬浮，表明薄膜和盐水的密度相等，1=2。解:又因为SdmVm1所以m101.5 m1020101010211036322331.Smd2、在做“用油膜法测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。一注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图
6、所示。图中正方形小方格的边长为1cm。1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？2）油酸膜的面积是多少？3）按以上数据，估算油酸分子的大小。1）一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V,则mL108mL1067516-4V解：2)由图可知，油酸大约占108个小格，则油酸面积为S=10810-4m23)油酸分子直径m107.4m1008. 110810212SVd3、把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。已知铜的密度为8.9103kg/m3，铜的摩尔质量为6.410-2kg/mol。解：1m3铜的分子数281 -232-3Amol10378 mol10026kg/mol106.4kg108.9.NMMN设铜原子为球形，其直径为d，则一个铜原子所占体积大约为d3.因此有nd3=1，铜原子直径m102.3m108.3711102833nd4、在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知氧气的摩尔质量为3.210-2kg/mol，1mol气体处于标准状态时体积是2.2410-2m3.解：一个氧气分子所占空间分子间的平均距离AmolNVV 0m1034. 3 m1002. 6102.24V9222-mol0333ANVr马致远再见！再见！
