高中物理 第1章 分子动理论 实验 用油膜法测分子直径教学案 鲁科版选修3-3-鲁科版高二选修3-3物理教学案

实验 用油膜法测分子直径一、实验目的(1)估测油酸分子的大小。(2)学会间接测量微观量的原理和方法。二、实验原理把事先测出的一定体积 V 的油酸滴在水面上形成单分子油膜，不考虑分子间的间隙，把油酸分子看成球体模型，油膜的厚度就等于油酸分子的直径，把油膜的轮廓画在玻璃板上，通过坐标纸求得单分子油膜的面积 S，利用公式 d＝即可求出分子直径 d。三、实验器材酒精油酸溶液、浅水盘、注射器(或胶头滴管)、坐标纸、玻璃板、痱子粉、量筒、彩笔。四、实验步骤(1)配制酒精油酸溶液。体积比已知。(2)用注射器或滴管将酒精油酸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 N，由此求出一滴酒精油酸溶液的平均体积。(3)向浅水盘中倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层痱子粉，在水面上用滴管滴一滴酒精油酸溶液。当油层不再扩散，形状稳定时，就近似形成了单分子油膜。(4)将玻璃板盖在浅水盘上，用彩笔将油膜的形状描绘在玻璃板上。(5)将描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 S(求面积时以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位，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)。(6)根据酒精油酸溶液的浓度，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。五、数据处理计算方法：(1)一滴油酸溶液的平均体积＝(2)一滴溶液中含纯油酸的体积 VV＝×油酸溶液的体积比(体积比＝)(3)油膜的面积 S＝n×1 cm2(n 为有效格数，小方格的边长为 1 cm)(4)分子直径 d＝(代入数据时注意统一单位)六、误差分析产生原因减小方法偶然误差数不完整格数时，对不足半个的判断存在误差数出全部不完整的格数 n，它们相当于有个完整的格数系统油酸分子(C17H33COOH)的形状为长链形，将其视为球体则与实际分子形体有区别，所以实验只能得到分子直径的数量级，而不能得到准确值误差七、注意事项(1)酒精油酸溶液配制好后，不要长时间放置，以免浓度改变，产生误差。酒精油酸溶液的浓度以小于为宜。(2)实验之前应练习好滴定方法，注射器针头高出水面的高度应在 1 cm 之内。(3)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩。(4)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦拭，再用清水冲洗，这样做可...