實驗十三 用油膜法估測分子的大小 1 實驗?zāi)康?1 估測油酸分子的大小 2 學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法 2 實驗原理實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小 把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時 油酸就在水面上散開 如圖S13 1甲所示 其中的酒精溶于水 并很快揮發(fā) 在水面上形成如圖乙所示的一層單分子油膜 實驗中如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積 即可算出油酸分子的大小 甲 乙 圖S13 1 3 實驗器材 坐標紙 玻璃板 量筒 盛水淺盤 滴管 或注射器 試劑瓶 痱子粉 油酸酒精溶液 彩筆 4 實驗步驟 1 用稀酒精溶液及清水清洗淺盤 充分洗去油污 粉塵 以免給實驗帶來誤差 2 配制油酸酒精溶液 取油酸1mL 注入500mL的容量瓶中 然后向容量瓶內(nèi)注入酒精 直到液面達到500mL刻度線為止 搖動容量瓶 使油酸充分在酒精中溶解 這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液 3 用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中 并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時的滴數(shù)n Vnn 4 根據(jù)V0 算出每滴油酸酒精溶液的體積V0 5 向淺盤里倒入約2cm深的水 并將痱子粉或石膏粉均勻 地撒在水面上 形狀穩(wěn)定 6 用注射器或滴管將一滴油酸酒精溶液滴在水面上 7 待油酸薄膜的 后 將玻璃板 或有機玻璃板 放在淺盤上 并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上 8 將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上 算出油酸薄膜的面積S 求面積時以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù) 不足半個的 多于半個 的 舍去 算一個 9 根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例 算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V 并代入公式d 算出油酸薄膜的厚 度d VS 10 重復(fù)以上實驗步驟多測幾次油酸薄膜厚度 并求平均值 即為油酸分子的大小 5 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù) 完成以下表格內(nèi)容 6 注意事項 1 油酸酒精溶液的濃度以小于 11000 為宜 2 實驗前 必須把所有的實驗用具擦洗干凈 實驗時吸取油酸 酒精和溶液的移液管要分別專用 不能混用 否則會增大誤差 影響實驗結(jié)果 3 痱子粉和油酸用量都不能太多 否則不易成功 撒痱子粉時一定要均勻 4 待測油酸膜擴散后又收縮 要在穩(wěn)定后再畫輪廓 擴散后又收縮有兩個原因 一是水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù) 二是酒精揮發(fā)后液面收縮 5 本實驗只要求估算分子大小 實驗結(jié)果的數(shù)量級符合要求 10 10m 即可 7 誤差分析 1 油酸酒精溶液的配制體積比不準確 2 測定每一滴油酸酒精溶液的體積時造成誤差 3 計算油膜面積時采用正方形坐標紙 數(shù)格子法 會造 成誤差 基礎(chǔ)自測 用油膜法估測分子的大小 實驗的方法及步驟如下 向體積V油 1mL的油酸中加酒精 直至總量達到V總 500mL 用注射器吸取 中配制好的油酸酒精溶液 把它一滴一滴地滴入小量筒中 當?shù)稳雗 100滴時 測得其體積恰好是V0 1mL 先往邊長為30 40cm的淺盤里倒入2cm深的水 然后 將 均勻地撒在水面上 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液 待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后 將事先準備好的玻璃板放在淺盤上 并在玻璃板上描下油酸膜的形狀 將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上 如圖S13 2所示 數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N 小方格的邊長l 20mm 圖S13 2 根據(jù)以上信息 回答下列問題 1 步驟 中應(yīng)填寫 2 一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V 是 cm3 3 油酸分子的直徑是 m 答案 1 痱子粉 或石膏粉 2 2 10 5 3 4 3 10 10 考點1 實驗原理與操作 典題1 2017年江蘇大聯(lián)考 用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下 向體積為V1的純油酸加入酒精 直到油酸酒精溶液總體積為V2 用注射器吸取上述溶液 一滴一滴地滴入小量筒 當?shù)稳雗滴時體積為V0 先往邊長為30 40cm的淺盤里倒入2cm深的水 用注射器往水面上滴一滴上述溶液 等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后 將事先準備好的玻璃板放在淺盤上 并在玻璃板上描出油酸薄膜的輪廓 將描有油酸薄膜輪廓的玻璃板 放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標紙上 讀出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N 上述過程中遺漏的步驟是 油酸分子直徑的表達式是d 考點2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 典題2 2017年河南鄭州第三次質(zhì)量預(yù)測 在 用油膜法估測分子大小 的實驗中 將一滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中 待油膜充分散開后 在玻璃板上描出油膜的輪廓 隨后把玻璃板放在坐標紙上 其形狀如圖S13 3所示 坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm 該油膜的面積是 m2 已知油酸酒精溶液中油酸濃度為0 2 400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是1 2mL 則油酸分子的直徑為 m 計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 圖S13 3 解析 在圍成的方格中 不足半格舍去 多于半格的算一個 共有80個方格 故油酸膜的面積為S 80 1cm 1cm 80cm2 8 0 10 3m2 每滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為 答案 8 0 10 37 5 10 10