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实验09:用油膜法估测分子直径

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- 1 - 实验九:用油膜法估测分子直径 【实验播放】 1、实验目的: (1)知道本实验的原理及所需的器材,了解实验注意的事项。 (2)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。 (3)会计算分子的大小,处理好实验数据。 (4)领会本实验方法构思的特点,理解间接测量微观量的思想。 2、实验原理: 油酸分子的一端具有亲水性,另一端具有憎水性,当把酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸便在水面上散开,其中酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜,形成单分子油膜。如果将油酸看作是球状模型,测出一定体积的油酸溶液在水面上形成的油膜面积,计算出油膜的厚度,这个厚度就等于分子的直径。 3、实验器材 盛水的容器,在溶液刻度并能使油滴溶液一滴一滴下落和滴管或注射器,一个量筒,按一定的比例(一般为1:200)稀释了的油酸溶液,带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大小容器的上表面积),少量痱子粉或石膏粉,彩笔。 4、实验步骤 (1)用注射器或滴管将一定容积的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积的滴数,求出一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积 V。 (2)向容器中倒入约2cm 深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上。 (3)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。 (4)轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上,用彩笔将油酸膜 的形状画在玻璃板上。 (5)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 D =SV ,即为所测分子和直径。 5、数据处理 (1)计算分子直径时,注意加的不是纯油酸,而是酒精油酸溶液,在利用公式d=SV 计算时,式中的 V 不是溶液的体积.而应该进行换算,计算出 1 滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积,方法是:设n滴酒精油酸溶液是 1m L,则每1 滴的酒纯油酸溶液的体积是n1 m L,事先知道配制溶液的比例是M1 ,则1 滴溶液中的纯油酸体积 V=n1 ·M1 m L 。式中的 S- 2 - 是滴入水中后,纯油酸形成的油膜,其面积用数坐标纸上对应的格数来计算,以 1cm 为边长的坐标纸上占了多少个格,其面积就是多少平方厘米,数格时,不足半个格的舍去,多于半格的算 1 个格.这样就可粗略地计算出油酸分子的直径. 6、注意事项 (1)痱子粉不要撒得太多,只要能够帮助看清油膜边界即可。 (2)滴入油酸溶液时,一定要细心,不要一下滴得太多,使油膜的面积过大。 (3)待测油酸面扩...

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