测量分子的大小.pptx

名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习第二节测量分子的大小第二节测量分子的大小名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习1理理解解用用油油膜膜法法测测量量分分子子大大小小的的原原理理，学学会会利利用用宏宏观观量量测测定定微微观观的数量级的方法的数量级的方法2通通过过用用油油膜膜法法测测定定分分子子大大小小的的实实验验，学学会会用用理理想想化化模模型型来来处处理理实际问题实际问题3通过探究学习培养学生的创新思维和严谨、求实的科学素养通过探究学习培养学生的创新思维和严谨、求实的科学素养名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习单层分子单层分子 球形球形 直径直径 小量筒小量筒 玻璃板玻璃板 坐标纸坐标纸 1010 名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习温馨提示温馨提示实验中有两个理想化模型，一是把分子看做小球，二是认为分实验中有两个理想化模型，一是把分子看做小球，二是认为分 子一个挨着一个排列子一个挨着一个排列名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习一、实验步骤一、实验步骤实验目的实验目的(1)用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小(2)体会通过测量宏观量来测量微观量的方法体会通过测量宏观量来测量微观量的方法名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习实验原理实验原理实实验验采采用用使使油油酸酸在在水水面面上上形形成成一一层层单单分分子子油油膜膜的的方方法法估估测测分分子子的的大大小小油油酸酸的的分分子子式式为为C17H33COOH，它它的的一一个个分分子子可可以以看看成成由由两两部部分分组组成成：一一部部分分是是C17H33，另另一一部部分分是是COOH.其其中中COOH对对水水有有很很强强的的亲亲和和力力，当当把把一一滴滴用用酒酒精精稀稀释释过过的的油油酸酸滴滴在在水水面面上上时时，油油酸酸就就在在水水面面上上散散开开(其其中中的的酒酒精精溶溶于于水水中中并并很很快快挥挥发发)，在在水水面面上上形形成成近近似似圆圆形形的的一一层层纯纯油油酸酸薄薄膜膜，如如图图1-2-1(甲甲)所所示示其其中中C17H33一一部部分分冒冒出出水水面面，而而COOH部部分分留留在在水水中中，油油酸酸分分子子直直立立在在水水面面上上，形形成成一一个个单单分分子子层层油油膜膜，如如图图1-2-1(乙乙)所所示示名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习 实验器材实验器材序号序号器材名称器材名称备注备注1已稀释的油酸若干毫升已稀释的油酸若干毫升体积配比为体积配比为12002浅盘浅盘1只只30 cm40 cm3注射器注射器(或滴管或滴管)1支支4带方格的透明玻璃盖板带方格的透明玻璃盖板1块块5量筒量筒1个个6彩色水笔彩色水笔1支支7痱子粉痱子粉(或石膏粉或石膏粉)带纱网或粉扑带纱网或粉扑名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习实验步骤实验步骤(1)用用注注射射器器或或滴滴管管将将老老师师事事先先配配制制好好的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入量量筒筒中中，记记下下量量筒筒内内增增加加一一定定体体积积(例例如如1 mL)时时的的滴滴数数计计算出每滴液滴体积的平均值，如图算出每滴液滴体积的平均值，如图1-2-2(A)图图1-2-2名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习(2)如如图图1-2-2(B)所所示示，在在水水平平放放置置的的浅浅盘盘内内倒倒入入约约2 cm深深的的水水，用用纱网纱网(或粉扑或粉扑)将适量痱子粉轻轻撒在水面上将适量痱子粉轻轻撒在水面上(3)如如图图1-2-2(C)所所示示，用用滴滴管管将将一一滴滴油油酸酸溶溶液液轻轻轻轻滴滴入入水水面面中中央央，待待油油膜膜形形状状稳稳定定后后，在在浅浅盘盘上上盖盖上上玻玻璃璃盖盖板板，用用彩彩笔笔描描出出油油膜膜的的边缘轮廓，如图边缘轮廓，如图1-2-2(D)所示所示(4)将将画画有有油油酸酸薄薄膜膜轮轮廓廓的的玻玻璃璃板板放放在在坐坐标标纸纸上上，算算出出油油酸酸薄薄膜膜的的面积面积S.名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习三、注意事项三、注意事项(1)痱痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可(2)滴滴入入油油酸酸溶溶液液时时，一一定定要要细细心心，不不要要一一下下滴滴得得太太多多，使使油油膜的面积过大膜的面积过大(3)待待测测油油酸酸扩扩散散后后又又收收缩缩，要要在在稳稳定定后后再再画画轮轮廓廓扩扩散散后后又又收收缩缩有有两两个个原原因因：一一是是水水面面受受油油酸酸滴滴冲冲击击凹凹陷陷后后恢恢复复；一一是是酒精挥发后液面收缩酒精挥发后液面收缩名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习(4)利利用用坐坐标标纸纸求求油油膜膜面面积积时时，以以边边长长为为1 cm的的正正方方形形为为单单位位，计计算轮廓内正方形的个数时，大于半个的均算一个算轮廓内正方形的个数时，大于半个的均算一个(5)当当重重做做实实验验时时，水水从从盘盘的的一一侧侧边边缘缘倒倒出出，在在这这侧侧面面会会残残留留油油酸酸，用用少少量量酒酒精精清清洗洗，并并用用脱脱脂脂棉棉擦擦去去再再用用清清水水冲冲洗洗，这这样样可可保保持持盘盘的清洁的清洁名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习四、误差分析四、误差分析(1)方方格数不准或面积计算出现差错；格数不准或面积计算出现差错；(2)油滴体积过大同时水面面积过小，不能形成单分子油膜；油滴体积过大同时水面面积过小，不能形成单分子油膜；(3)痱子粉没有均匀地浮在水面上；痱子粉没有均匀地浮在水面上；(4)计计算算分分子子直直径径时时，注注意意滴滴加加的的不不是是纯纯油油酸酸，而而是是油油酸酸酒酒精精溶溶液液，应应用用一一滴滴溶溶液液的的体体积积乘乘以以溶溶液液的的体体积积百百分分比比浓浓度度切切忌忌把油酸溶液液滴当成纯油酸液滴把油酸溶液液滴当成纯油酸液滴特特别别提提醒醒油油酸酸溶溶液液需需配配制制，记记住住浓浓度度百百分分比比撒撒粉粉滴滴油油要要均均匀，算出油酸的体积放板描图算面积，计算直径数量级匀，算出油酸的体积放板描图算面积，计算直径数量级名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习【例例1】用用油油膜膜法法估估测测油油酸酸分分子子的的大大小小，实实验验器器材材有有：浓浓度度为为0.05%(体体积积分分数数)的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液、最最小小刻刻度度0.1 mL的的量量筒筒、盛盛有有适适量量清清水水的的4550 cm2浅浅盘盘、痱痱子子粉粉、橡橡皮皮头头滴滴管管、玻玻璃璃板、彩笔、坐标纸板、彩笔、坐标纸(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A用用滴滴管管将将浓浓度度为为0.05%油油酸酸酒酒精精溶溶液液一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入量量筒筒中，记下滴入中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数油酸酒精溶液时的滴数N实验原理及步骤实验原理及步骤 名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习B将将痱痱子子粉粉均均匀匀地地撒撒在在浅浅盘盘内内水水面面上上，用用滴滴管管吸吸取取浓浓度度为为0.05%的的油油酸酸酒酒精精溶溶液液，从从低低处处向向水水面面中中央央一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入，直直到到油油酸酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nC_D将将画画有有油油酸酸薄薄膜膜轮轮廓廓的的玻玻璃璃板板放放在在坐坐标标纸纸上上，以以坐坐标标纸纸上上边边长长为为1 cm的的正正方方形形为为单单位位，计计算算轮轮廓廓内内正正方方形形的的个个数数，算算出出油油酸酸薄薄膜的面积膜的面积S cm2(2)用用已已给给的的和和测测得得的的物物理理量量表表示示单单个个油油膜膜分分子子的的直直径径大大小小_(单位：单位：cm)名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习【变式变式1】用用油膜法估测分子的大小，油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：方法及步骤如下：向体积向体积V油油1 mL油酸中加酒精，直至总量达到油酸中加酒精，直至总量达到V总总500 mL.用用注注射射器器吸吸取取中中油油酸酸酒酒精精溶溶液液，把把它它一一滴滴一一滴滴地地滴滴入入小小量量筒中，当滴入筒中，当滴入n100滴时，测得其体积恰好是滴时，测得其体积恰好是V01 mL.先先往往边边长长3040 cm的的浅浅盘盘里里倒倒入入2 cm深深的的水水，然然后后将将_均匀地撒在水面上均匀地撒在水面上图图1-2-3名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习用用注注射射器器往往水水面面上上滴滴一一滴滴油油酸酸酒酒精精溶溶液液，待待油油酸酸薄薄膜膜形形状状稳稳定定后后，将将事事先先准准备备好好的的带带方方格格的的塑塑料料盖盖板板放放在在浅浅盘盘上上，并并在在塑塑料料盖盖板上描下油酸膜的形状板上描下油酸膜的形状描描出出的的轮轮廓廓如如图图1-2-3所所示示，数数出出轮轮廓廓范范围围内内正正方方形形的的个个数数N，正方形边长正方形边长l20 mm.根根据据以以上上信信息息，回回答答下下列列问问题题(有有数数值值计计算算的的问问题题，先先用用信信息息中中字字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果)名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习(1)步骤步骤中应填写：中应填写：_.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V纯纯是多少毫升？是多少毫升？(3)油酸分子直径是多少米？油酸分子直径是多少米？答案答案(1)痱痱子粉子粉(2)2105(3)41010名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习【例例2】油油酸酒精溶液的浓度为每酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向，用滴管向量筒内滴量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图稳定后形成单分子油膜的形状如图1-2-4所示所示(1)若若每每一一小小方方格格的的边边长长为为30 mm，则则油油酸酸薄薄膜膜的的面面积积为为_ m2；(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_ m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_ m.实验数据处理实验数据处理 图图1-2-4名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习答案答案(1)5.13102(2)1.21011(3)2.31010借借题题发发挥挥解解答答本本题题的的关关键键是是准准确确计计算算油油膜膜所所占占的的面面积积和和纯纯油油酸酸体体积积的的计计算算计计算算方方格格数数时时，不不足足半半个个格格子子的的舍舍去去，大大于于半半个个格格子的算一个，方格边长越小，这种方法求出的面积越精确子的算一个，方格边长越小，这种方法求出的面积越精确名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习【变变式式2】在在“用用油油膜膜法法估估测测分分子子的的大大小小”的的实实验验中中，下下列列哪哪些些假假假设不是实验的前提假设不是实验的前提()A该油膜是单分子油膜该油膜是单分子油膜B可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径C油酸分子是球形油酸分子是球形D在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙解解析析在在忽忽略略分分子子间间隙隙的的情情况况下下，油油膜膜为为单单分分子子油油膜膜时时，油油膜膜的的厚厚度度为为分分子子的的直直径径，即即使使分分子子不不是是球球形形，这这一一关关系系仍仍然然存存在在，因此因此C不是实验假设的前提，故不是实验假设的前提，故A、B、D正确正确答案答案C