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(共17张PPT)
2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
实验目的
1.知道用油膜法测定分子大小的思路。通过估测油酸分子的大小，加深对分子大小数量级的认识
2.学会模型法，估算法等科学方法的应用
3.体验科学探究过程，体验实验方法的巧妙运用，把宏观和微观两个领域联系起来，用宏观的方法测定非常微小的分子的大小
4.了解一般分子大小的数量级
分子十分微小。以水为例，一个直径为1微米左右的水珠，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!
那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢
课前讨论
测量大象的重量：
化整为零
测量纸张的厚度：
聚零为整
测量分子的大小：
？？
模拟演示
一、实验思路
2．把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布(如图)。
1．油酸分子的特殊结构，更容易在水面上形成油膜。
一、实验思路
3.让油膜在水面上充分扩散，形成单层油膜，此时油膜的厚度d 就可以看作分子的直径，若事先量得油酸体积为V，油膜面积为S，则 d＝ 。
分子是球形的
单分子油膜
分子间没有空隙
三个假设
需要测量的物理量：V、S
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
1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
①稀释。取1 mL的油酸，用无水酒精按1∶200的体积比稀释，使油酸在酒精中充分溶解。
②分割。用注射器或滴管将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(如1 mL)时的滴数，
③用它们的总体积除以总滴数，得出一滴油酸酒精溶液的平均体积。
④再根据溶液浓度，计算所含纯油酸的体积V。
三、物理量的测量
2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成油膜的面积S
⑤在浅盘中装入约1 cm深的蒸馏水，为便于观测油膜的边界，可在水面上均匀的撒上一层爽身粉。
⑥在盘中央用注射器滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开。
⑦待油酸薄膜形状稳定后，用一块透明胶片或玻璃板盖在盘上，用彩笔描出油膜的轮廓图。
⑧将绘有油膜轮廓的胶片或玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，然后计算出油膜的面积S。
三、物理量的测量
根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，根据油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径d＝。
除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级10-10m，实验只要求估测大小，实验结果的数量符合要求即可。
四、数据分析
五、注意事项
① 实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。
② 油酸酒精溶液配置好后不要久置，以免浓度改变，给实验带来较大的误差。
③ 向水面滴油酸酒精溶液时，注射器应靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜。
④ 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的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发和溶于水后液面收缩。
⑤本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。
⑥ 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。
(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。
六、误差分析
例1　在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大很多，可能的原因是(　　)
A.计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目
B.水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开
C.将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算
D.测量每滴油酸酒精溶液体积时，将29滴溶液错数成30滴
七、课堂演练
例2在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，先用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中1 mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下一滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示.
坐标格正方形的大小为1 cm×1 cm，由图可以估算出油膜的面积是________ m2(保留1位有效数字)，由此估算出油膜分子的直径是__________ m(保留2位有效数字).
THANKS

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