1、1.知道用油膜法测定分子大小的思路.2.通过实验估测分子的大小,体会建立模型和估测方法在研究物理 问题中的应用.3.了解一般分子大小的数量级.学科素养目标:问题: 通过什么途径可以知道分子的大小呢?方法1.扫描隧道显微镜放大三亿倍方法2.油膜法一、实验思路把1滴油酸酒精溶液滴在水面上,水面上会形成一层油膜,油膜是由 层油酸分子中的烃基C17H33-组成.把分子简化为 形处理,并认为它们紧密排布,测出油膜的 ,它就相当于分子的直径,即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的 与它在水面上摊开的 之比,如图1所示.单球厚度d体积V面积S二、实验器材配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、 、
2、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸.爽身粉(或细石膏粉)三、物理量的测量1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液.(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液,由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积,再把它一滴一滴地滴入烧杯中,记下液滴的总滴数. (3)用它们的 除以 ,得到1滴油酸酒精溶液的体积. (4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V.总体积总滴数2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S.(1)在浅盘里盛上水,一只手捏住盛有爽身粉的布袋,另一只手拍打,将爽身粉 地撒在水面上.(2)用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜.(3)待油膜形状稳定后,将事先
3、准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上 .(4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格,计算轮廓范围内正方形的个数,不足半个的 ,多于半个的算一个.(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到 .均匀油酸酒精溶液描下薄膜的形状舍去油膜的面积S四、数据分析1.用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度,即油酸分子的直径d .2.除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为 m.1010五、注意事项1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置,以免浓度改变,造成较大的实验误差.2.实验前应注意检查浅盘是否干净,爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上.3.向水面滴油酸酒精
4、溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成.4.待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓.5.计算轮廓范围内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个.例题1.1在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中,没有使用到的研究方法是()A累积法B模型法C估算法D控制变量法D 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把1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,数出油膜共占116个小方格,如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。由此估算出油酸分子直径为()例题2.A
5、710-8m B710-10mC110-8m D110-10mB 某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干,已知分子直径数量级为1010m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为()(保留两位有效数字) A.1B.2C.3D.4例题3.A (1)在“用油膜法估测分子大小”实验中,某同学操作步骤如下: 取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液; 在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积; 在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定; 在盛
6、水浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。 上述操作步骤需改正两处错误:(写出有问题步骤的序号并纠正错误) a:_;b:_。 (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.810-3mL,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为_m。(结果保留两位有效数字)例题4.错误,应在量筒中滴入n滴该溶液 错误,应在液面上先撒痱子粉 例题5 油酸的摩尔质量M=0.283kg.mol-1,密度=0.895103 kg/m3、则每个油酸分子的体积为_m3,若125滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约_m2。(取NA=6.021023 mol-1,球的体积与直径的关系为,结果保留一位有效数字) 8 285 10