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1、实验:用油膜法估测油酸分子的大小 分子十分微小。以水为例,一个直径为10-3 mm 左右的水珠,它的大小与细菌差不多,用肉眼无法观察,就是在这样小的水珠里,分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍!思考:通过什么途径可以知道分子的大小呢?思考:通过什么途径可以知道分子的大小呢?新课引入新课引入问题1:曹冲怎么称象?化整为零问题2:怎样估测绿豆的直径?逆向思维化零为整方法一:将绿豆排成一行,测出总长,数出个数。新课引入方法二:测出总体积,量出单层铺开的面积。实验目的:1 1会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积2 2了解油酸
2、分子的结构,计算油酸分子了解油酸分子的结构,计算油酸分子的大小,处理好实验数据的大小,处理好实验数据3 3领会本实验方法构思的特点,领会本实验方法构思的特点,理解又宏观量间接测量理解又宏观量间接测量微观量的思微观量的思想想实验思路: 油酸的分子式油酸的分子式C17 H33 -COOH ,其中-COOH部分具有具有亲水性,另亲水性,另一部分一部分C17 H33具具有有憎水憎水性。我们把一滴油酸滴入水中,性。我们把一滴油酸滴入水中,油酸分子油酸分子的的COOH部分留在水中留在水中, C17 H33部部分分冒出水面冒出水面,油酸分子直立在水面油酸分子直立在水面上上,形成形成一个一个单分子单分子油膜油
3、膜层层。SVd 水油酸分子油酸分子d 因因估测估测其大小,故把油酸分子简化成球形处理,并认为他们紧密排布。如图所示:其大小,故把油酸分子简化成球形处理,并认为他们紧密排布。如图所示:如果知道一滴油酸的体积如果知道一滴油酸的体积V V,再测量出油膜的面积,再测量出油膜的面积S S,就可以求出油膜的厚度。这个,就可以求出油膜的厚度。这个厚度就是油酸分子的直径。厚度就是油酸分子的直径。 为了使油酸充分展开,获得单分子油膜,我们需要把油酸在为了使油酸充分展开,获得单分子油膜,我们需要把油酸在酒精中稀释酒精中稀释后再滴入水中。这样的后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液油酸酒精溶液滴滴在水面上,其中在水面上,
4、其中酒精溶于水,并酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜,形成单分子油很快挥发,在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜,形成单分子油膜膜 由于油酸分子与水均是无色透明,无法用肉眼观察出油膜的边界。故要由于油酸分子与水均是无色透明,无法用肉眼观察出油膜的边界。故要在水面洒上薄薄的一层爽身粉。油酸酒精溶液在水面展开后形成以在水面洒上薄薄的一层爽身粉。油酸酒精溶液在水面展开后形成以爽身爽身粉为边界粉为边界的一层薄膜,就可以清楚地看清它的轮廓。的一层薄膜,就可以清楚地看清它的轮廓。实验思路:物理量的测量物理量的测量四舍五入实验器材:盛水的浅盘、小烧杯、一个注射器、按一定的比例盛
5、水的浅盘、小烧杯、一个注射器、按一定的比例(150(1500)0)稀释了的油酸酒精溶液、带有坐标方格的透明有机玻璃稀释了的油酸酒精溶液、带有坐标方格的透明有机玻璃盖板盖板( (面积略大于容器的上表面积面积略大于容器的上表面积) )、少量爽身粉、彩笔、少量爽身粉、彩笔. .实验步骤:1.配置1:500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,再把它一滴一滴的滴入烧杯中,记下油滴的总滴数。 3向容器中倒入约2cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上4小心地将一滴油酸溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜5轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上,用彩笔将油酸膜
6、的形状画在玻璃板上6利用坐标方格计算出油膜的面积S,再根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积求出油膜的厚度dV/S,即为所测分子的直径. 注意事项 1.测1滴酒精油酸溶液的体积时,应该尽量滴完整毫升数,这样油滴数量多,求平均值误差较小。 2.浅盘里水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。 3.爽身粉不要撒得太多,只要能够帮助看清油膜边界即可。 4.在水面撒痱子粉后,不要再触动盘中的水。 5.滴入滴酒精油酸溶液时,一定要小心,轻轻挤压,保证是一滴溶液的体积。 6.待测油酸面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因:第一是水面受油酸滴
7、冲击凹陷后恢复;第二是酒精挥发后液面收缩。 7 .本实验中,由于测量体积和面积的数值都不精确,因此测量结果偏差较大,只要测量结果的数量级为10-10m,就可认为估测实验成功 大量的实验结果表明,尽管所用的测定分子大小的方法不同,测出的结果也异常,但数量级是一定的,除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级是10-10m。实验结论1“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上,待薄膜形状稳定。将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,
8、根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是_(填写步骤前面的数字)。(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液,测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_m(结果保留1位有效数字)。51010课堂练习2下面哪些措施可以减小“用油膜法估测分子的大小”的实验的误差( )A装在浅盘中的水用蒸馏水B向水中滴油酸酒精溶液液滴时,只要注射器针尖离水面近一些就可以,没有其他要求C在描绘油膜形状时,透明盖板要离水面近些D在油膜稳定后再描绘油膜的形状ACD课堂练习课堂小结1 1了解油酸分子的了解油酸分子的结构,正确结构,正确测出一滴油酸酒精溶液中油测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的酸的体积及形成油膜的面积,计算面积,计算油酸分子油酸分子的直径的直径2 2实验实验思想:化零为整,由宏观量间接测量微观量思想:化零为整,由宏观量间接测量微观量谢谢大家点 击 此 处 输 入 副 标 题