实验十二

栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验十二用油膜法估测分子的大小栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小知识要点归纳实验目的1.估测油酸分子的大小.2.学习间接测量微观量的原理和方法.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验原理利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图11－4－1),将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积,用d＝V/S计算出油膜的厚度,其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小S为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.图11－4－1栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小过程分析导引实验步骤1.取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成200毫升的油酸酒精溶液.2.往边长约为30cm～40cm的浅盘中倒入约2cm深的水,然后将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1mL,算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝1nmL.4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小5.待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小7.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,再根据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d＝VS,即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径,看其数量级(单位为m)是否为10－10,若不是10－10需重做实验.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小数据处理根据上面记录的数据,完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S12栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验次数一滴纯油酸的体积V分子直径的大小(m)平均值12栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小误差分析1.纯油酸体积的计算误差.2.油膜面积的测量误差主要是:(1)油膜形状的画线误差;(2)数格子法本身是一种估算的方法,自然会带来误差.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小注意事项1.油酸酒精溶液的浓度应小于11000为宜.2.痱子粉的用量不要太大,否则不易成功.3.测1滴油酸酒精溶液的体积时,滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数,应多滴几毫升,数出对应的滴数,这样求平均值误差较小.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小4.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.5.要待油膜形状稳定后,再画轮廓.6.利用坐标求油膜面积时,以边长1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,大于半个的算一个.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小7.做完实验后,把水从盘的一侧边缘倒出,并用少量酒精清洗,然后用脱脂棉擦去,最后用水冲洗,以保持盘的清洁.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验典例探究基本实验步骤的考查例1(2011·高考上海单科卷)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下;①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;栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小改正其中的错误:___________________________________________________________________________________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10－3mL,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为________m.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【解析】(1)②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误差.③液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【答案】(1)②在量筒中滴入n滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－9(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得:d＝VS＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m＝1.2×10－9m.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小实验数据的处理例2在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图11－4－2所示,图中正方形方格的边长为1cm,试求:图11－4－2栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小(1)油酸膜的面积是________cm2;(2)实验测出油酸分子的直径是_____m;(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？____________________________________________________________________栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【解析】(1)求油膜面积时,先数出“整”方格的个数,对剩余小方格的处理方法是:不足半个的舍去,多于半个的记为一个,数一下共有113～115个;一个小方格的面积S0＝L2＝1cm2,所以面积S＝(113～115)×1cm2＝(113～115)cm2.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小(2)一滴纯油酸的体积V＝0.61000×180mL＝7.5×10－12m3油酸分子直径d＝VS＝7.5×10－12113～115×10－4m＝(6.5×10－10～6.6×10－10)m.栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【答案】(1)113～115都对(2)6.5×10－10～6.6×10－10都对(3)这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小创新实验例3(2012·湖北五校联考)利用油膜法可以粗略测出阿伏伽德罗常数,把密度为ρ＝0.8×103kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V＝0.5×10－3cm3,形成的油膜面积为S＝0.7m2,栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小油的摩尔质量M＝0.09kg/mol.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,只需要保留一位有效数字,那么:(1)该油分子的直径是多少？(2)由以上数据可粗略测出阿伏伽德罗常数NA的值是多少？(先列出文字计算式,再代入数据计算)栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【解析】(1)由d＝VS可得:d＝0.5×10－3×10－60.7m≈7×10－10m.(2)每个油分子的体积V0＝16πd3油的摩尔体积Vmol＝Mρ栏目导引知识要点归纳过程分析导引知能优化演练实验典例探究实验十二用油膜法估测分子的大小【答案】(1)7×10－10m(2)见解析假设油是由油分子紧密排列而成的有:NA＝VmolV0＝6Mπρd3代入数据可得NA≈6×1023mol－1.