1、实验十三:用油膜法估测分子的大小,1.原理与操作,2.注意事项,(1)实验准备:油酸酒精溶液配制后不要长时间放置,以,免改变浓度,产生误差;实验之前要训练好滴法;,(2)实验过程:注射器针头高出水面的高度应在 1 cm 之内,当针头靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是由于针头中酒精挥发所致,不影响实验效果;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:一是水面受油酸液滴冲击凹,陷后又恢复,二是酒精挥发后液面收缩;当重做实验时,水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样可保持浅盘的
2、清洁;从浅盘的中央加痱子粉,使粉自动扩散至均匀,这是由于以下两种因素所致:第一,加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开;第二,粉粒之间的排斥.这样做比粉撒在水面上的实验效果好;,(3)数据处理: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;计算时注意单位和数量级,以及有效数字要求,细心求解、计算.,3.误差分析,(1)油酸酒精溶液的配制体积比不准确.,(2)测定每一滴油酸酒精溶液的体积时造成误差.,(3)计算油膜面积时采用正方形坐标纸“数格子法”会造,成误差.,【基础自测】1.(多选)采用油膜法估测分子的直径,不需要测量的物理量,是(,)A.1 滴油酸的质量B.1 滴油酸的体积C.1
3、 滴油酸散成油膜的最大面积D.1 滴油酸散成的油膜的厚度E.油膜的密度,酸的体积和它形成的单分子油膜的最大面积即可.故选 A、D、E.,答案:ADE,2.将 1 cm3 的油酸溶于酒精,制成 200 cm3 的油酸酒精溶液,已知 1 cm3 溶液有 50 滴,现取 1 滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为 0.2 m2.由此可估算:油酸分子的直径为多大?,考点 1,实验原理与操作,【典题 1】(2017 年江苏大联考)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:向体积为 V1 的纯油酸加入酒精,直到油酸酒精溶液总体积为 V2;用注射器吸取上述溶
4、液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入 n 滴时体积为 V0;先往边长为 3040 cm 的浅盘里倒入 2 cm 深的水;,用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓;,将描有油酸薄膜轮廓的玻璃板,放在画有许多边长为 a的小正方形的坐标纸上,读出轮廓范围内正方形的总数为 N.上述过程中遗漏的步骤是:_;油酸分子直径的表达式是 d_.,答案:将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,方法点拨:油膜体积的测定积聚法:由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大,形成的单层分子所占面积太大,不便于测量,故实验中先把油酸溶于酒精中稀释,测定其浓度,再测
5、出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,取一滴用于实验,最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积.,考点 2,数据处理与误差分析,【典题 2】(2018 年黑龙江大庆十中期末)在“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 2 cm 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一滴在水面上,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,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
6、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 1 cm3 的油酸溶于酒精,制成 300 cm3 的油酸酒精溶液;测得 1 cm3 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 0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为_m(结果保留 1 位有效数字).础是_A.油滴扩散为油膜时体积不变,B.油酸分子直径的数量级是1010 m,C.让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜(4)实验中若油酸未完全散开,会导致计算分子直径的结果_(填“偏大”或“偏小”).,答案:(1),(2)51010,(3)B (4)偏大,方法点拨:油膜面积的测定:如图S13-1 所示,将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上,以边长为1 cm的方格为单位,数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去,超过半格的计为 1 格),计算出油膜的面积 S.,图 S13-1,