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- 2021-04-17 发布
实验十三、用油膜法估测分子的大小
二、
实验器材
盛水浅盘、注射器
(
或滴管
)
、容量瓶、坐标纸、
、
(
或细石膏粉
)
、油酸酒精溶液、量筒、彩笔
.
三、
实验步骤
(1)
用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差
.
(2)
配制油酸酒精溶液,取纯油酸
1 mL
,注入
500 mL
的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到
500 mL
刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了
500 mL
含
1 mL
纯油酸的油酸酒精溶液
.
玻璃板
痱子粉
(3)
用注射器
(
或滴管
)
将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积
V
n
时的滴数
n
.
(4)
根据
V
0
=
____
算出每滴油酸酒精溶液的体积
V
0
.
(5)
向浅盘里倒入约
2 cm
深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上
.
(6)
用注射器
(
或滴管
)
将一滴油酸酒精溶液滴在水面上
.
(6)
用注射器
(
或滴管
)
将一滴油酸酒精溶液滴在水面上
.
(7)
待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上
.
(8)
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
S
(
求面积时以坐标纸上边长为
1 cm
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,多于半个的算一个
).
(9)
根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体
积
V
,并代入公式
d
=
____
算出油酸薄膜的厚度
d
.
(10)
重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子的大小
.
四、
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
1 mL
溶液时的滴数
轮廓内的小格子数
轮廓面积
S
1
2
3
4
实验次数
一滴纯油酸的体积
V
分子的大小
(m)
平均值
1
2
3
4
测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法
.
(1)
在
“
用油膜法估测分子大小
”
的实验中,用移液管量取
0.25 mL
油酸,倒入标注
250 mL
的容量瓶中,再加入酒精后得到
250 mL
的溶液
.
然后用滴
管吸取这种溶液,向小量筒中滴入
100
滴溶液,溶液的液面达到量筒中
1 mL
的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,
向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下
2
滴
溶液,在液面上形成油酸薄膜,待
油膜稳定后,放在带有正方形坐标
格的玻璃板下观察油膜,
【
例题
4】
如图甲所示
.
坐标中每个小正方形方格的大小为
2 cm
×
2 cm.
由图可以估
算出油膜的面积是
_____cm
2
,由此估算出油酸分子的直径是
____________ m
(
保留一位有效数字
).
256
8
×
10
-
10
图
4
数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,得到油膜
的面积
S
=
64
×
2 cm
×
2 cm
=
256 cm
2
.
溶液浓度为
,每滴溶液体积
为
mL,2
滴溶液中所含油酸体积为
V
=
2
×
10
-
5
cm
3
.
油膜厚度即油酸分子的直径是
d
=
≈
8
×
10
-
10
m.
答案
解析
(2)
如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个
“
量子围栏
”
的照片
.
这个量子围栏是由
48
个铁原子在铜的表面排列成直径为
1.43
×
10
-
8
m
的圆周而组成的
.
由此可以估算出铁原子的直径约为
___________ m(
结果保留两位有效数字
).
答案
解析
9.4
×
10
-
10
直径为
1.43
×
10
-
8
m
的圆周周长为
D
=
π
d
≈
4.49
×
10
-
8
m
,
可以估算出铁原子的直径约为