1、2020-2021學(xué)年粵教版選修3-3 1.2測(cè)量分子的大小 教案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脝畏肿佑湍しy(cè)分子大小(直徑)二、實(shí)驗(yàn)原理把一定體積的油酸滴在水面上使其形成單分子油膜，如圖所示，不考慮分子間的間隙，把油酸分子看成球形模型，計(jì)算出1滴油酸中含有純油酸的體積V并測(cè)出油膜面積S，通過(guò)計(jì)算求出油膜的厚度D，即Deq f(V,S)就是油酸分子的直徑三、實(shí)驗(yàn)器材油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、淺水盤(pán)、玻璃板、坐標(biāo)紙、彩筆、痱子粉或細(xì)石膏粉四、實(shí)驗(yàn)步驟1配制油酸酒精溶液2用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此求出一滴油酸酒精溶液的平均體積V.3向淺盤(pán)中倒入清水

2、，在水面上輕輕而均勻地撒一層痱子粉，在水面上用滴管滴一滴油酸酒精溶液當(dāng)油層不再擴(kuò)散，形狀穩(wěn)定時(shí)，就近似形成單分子油膜4將玻璃板蓋在淺盤(pán)上，用彩筆將油膜的形狀描繪在玻璃板上5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S(求面積時(shí)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)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))6根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，根據(jù)油酸的體積V和油膜的面積S算出油酸分子的直徑7洗凈淺盤(pán)，擦去玻璃板上的油膜輪廓線，重復(fù)實(shí)驗(yàn)23次五、注意事項(xiàng)1油酸酒精溶液配制好后，不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度，影響實(shí)驗(yàn)2油酸酒精溶液的濃度應(yīng)以小于e

3、q f(1,1 000)為宜3注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 cm之內(nèi)，當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開(kāi)，這是由針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實(shí)驗(yàn)效果4待測(cè)油酸液面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓擴(kuò)散后又收縮，有兩個(gè)原因：第一，水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮5從盤(pán)的中央加痱子粉，使痱子粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻這是由以下兩種因素所致：第一，加痱子粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開(kāi)；第二，粉粒之間的排斥這樣做，比將痱子粉撒在水面上的效果好6做完實(shí)驗(yàn)后，把水從盤(pán)的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤(pán)的清潔六、誤差分

4、析本實(shí)驗(yàn)屬于估測(cè)，一般只要數(shù)量級(jí)正確即可，誤差的主要來(lái)源是油酸體積V和油膜面積S的測(cè)量在實(shí)驗(yàn)中由Deq f(V,S)計(jì)算分子的直徑，“V”是經(jīng)過(guò)換算后一滴油酸溶液中純油酸的體積各物理量的計(jì)算方法如下：(1)一滴油酸溶液的體積Veq f(V液2,N)(N為滴數(shù)，V液2為N滴油酸溶液的體積)(2)一滴油酸溶液中純油酸的體積VVeq f(V油,V液1)(V油為純油酸體積，V液1為油酸溶液的總體積)(3)油酸薄層的面積Sna2(n為有效格數(shù)，a為小格的邊長(zhǎng))(4)分子直徑Deq f(V,S).(5)注意單位的統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)步驟和原理的考查在“油膜法估測(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

5、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，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

6、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)實(shí)驗(yàn)操作開(kāi)始之前要先配制油酸酒精溶液，確定每一滴溶液中含有純油酸的體積，所以步驟放在首位實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要在淺盤(pán)放水、痱子粉，為油膜形成創(chuàng)造條件，然后是滴入油酸、測(cè)量油膜面積，計(jì)算油膜厚度(即油酸分子直徑)，所以接下來(lái)的步驟是.(2)油酸溶液的體積百分比濃度是eq f(1,300)，一滴溶液的體積是eq f(1,50) cm32108 m3，所以分子直徑deq f(2108f(1,300),0.13) m51010 m.答案(1)(2)51010油膜法估測(cè)分子大小的解題技巧(

7、1)首先要準(zhǔn)確計(jì)算出純油酸的體積V.(2)其次計(jì)算出油膜的面積S.(3)最后利用公式deq f(V,S)求出的數(shù)值就是分子直徑的大小1.利用油膜法估測(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、分度值為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的4550 cm2的淺盤(pán)、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?xiě)所缺的步驟C.A用滴管將濃度為0.05%的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(pán)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

8、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(huà)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.(2)用已給的和測(cè)得的物理量表示單個(gè)油酸分子直徑的大小為_(kāi)(單位：cm)解析：(1)將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上(2)每滴油酸酒精溶液的體積為eq f(1,N) cm3n滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為Veq f(n,N)0.05% cm3所以單個(gè)油酸分子直徑的大小為eq f(V,S)eq f(n0.05%,NS)eq f(0.05%n,NS).答案：(1)見(jiàn)解析(2)eq f(0.05%n,NS)實(shí)驗(yàn)誤差的分析(多選)某學(xué)生在用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A油酸未完全散開(kāi)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求每滴溶液體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)錯(cuò)誤地多記了10滴思路點(diǎn)撥 解答此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)公式Deq f(V,S)判斷，同時(shí)明白偏大或偏小是指測(cè)量值比真實(shí)值大或小解析計(jì)算結(jié)果偏大，由公式Deq f(V,S)知，是V的測(cè)量值偏大或S的測(cè)量值偏小，A選項(xiàng)會(huì)引起油膜面積的測(cè)量值偏小，B項(xiàng)不影響，C項(xiàng)會(huì)造成S值偏??；D項(xiàng)會(huì)引起V的測(cè)量值偏小答案AC2.(多選)用油膜法估測(cè)分子的直徑的實(shí)