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(人教版)高中物理选修3-3课件:7.1物体是由大量分子组成的 (两篇)
①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水,待水面 稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上, 待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜 的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量 筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴 油酸酒精溶液的体积.
二、阿伏加德罗常数 1.定义:1 mol 的任何物质都含有__相__同__的__粒__子___数____,这 个数量可以用__阿__伏__加__德__罗__常__数___来表示. 2.数值:阿伏加德罗常数通常取 NA=__6_.0_2_×__1_0_2_3_m__o_l___,
-1
粗略计算中可取 NA=__6_._0_×__1_0_23_m__o_l_-_1__. 3.意义:阿伏加德罗常数是一个重要常数,它把摩尔质量、
[数据处理] 计算方法:(1)一滴油酸溶液的平均体积 V V =N滴油酸溶N液的体积 (2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V V= V ×油酸溶液的体积比
纯油酸体积 (体积比=溶液的体积) (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=VS(代入数据时注意单位的统一)
(2)实验器材:注射器(或滴管)、__小__量__筒___、__玻__璃__板___、浅 盘、__坐__标__纸___、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔.
(3)实验结论:由实验得到油酸分子大小的数量级是 __1_0_-__10___ m.
2.分子的大小 (1)除了一些有机物质的大分子外,多数分子尺寸的数量约 为___1_0_-_1_0__ m. (2)分子的质量的数量级一般为 10-26 kg. (3)分子的数目很多,1 mol 物质含有__阿__伏__加__德__罗__常__数____ 个分子.
第七章
分子动理论
1.物体是由大量分子组成的
自学线索
学 基础导学
一、分子的大小 1.用油膜法估测分子的大小 (1)实验原理 ①理想化:认为油酸薄膜是由 __单__层__油__酸__分__子___紧密排列组成.如图所示.
②模型化:把油酸分子简化成_小__球___. V
③估算:油膜的厚度就等于油酸分子的_直__径___,即 d=__S__.
实验中如果算出一定体积 V 的油酸在水面上形成的单分子 油膜的面积 S,即可算出油酸分子直径的大小,即 d=VS.
[实验器材] 清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长为 30~40 cm)、滴管、 玻璃板、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL). [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, 以减小实验误差; 2.配制油酸酒精溶液:取油酸 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,使油酸分子充分与酒精分子结合,这样就 得到了浓度为 0.2%的油酸酒精溶液;
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,这样做可保持盘的清洁.
5.从盘的中央加痱子粉,粉自动扩散至均匀,这样做比将 粉撒在水面上的效果好.
6.本实验只要求估算分子的大小,实验结果的数量级符合 要求即可.
在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列 实验步骤:
摩尔体积这些宏观物理量与___分__子__质__量___、__分__子__大__小____等微 观物理量联系起来,即阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观世界与微 观世界的桥梁.
讲 要点例析
用油膜法估测分子的大小 [实验目的] 1.用油膜法估测油酸分子的大小. 2.初步学会用统计的方法求物理量.
[实验原理] 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水 面上散开,其中的酒精溶于水中并很快挥发,在水面上形成一 层纯油酸的单分子层薄膜,如图所示.如果把分子看成球形, 单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径.
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 VN 时的滴数 N;
4.向浅盘里倒入约 2 cm 深的水,并将痱子粉或石膏粉均 匀地撒在水面上;
5.用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴; 6.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将 油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上;
解析: (1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液,确 定每一滴溶液中含有纯油酸的体积,所以步骤④放在首位.实 验操作时要在浅盘放水、痱子粉,为油膜形成创造条件,然后 是滴入油酸、测量油膜面积,计算油膜厚度(即油酸分子直径), 所以接下来的步骤是①②⑤③.
7.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓 范围内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个, 算出油膜的面积 S;
8.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体 积 V,并代入公式 d=VS 算出油酸薄膜的厚度 d;
9.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.
[误差分析]
产生原因
减小方法
偶然误差
测量油膜面 积不准确利源自坐标纸的方格要小 一些,液面稳定后再测量面 积
系统误差
油膜的厚度 不是单分子排 列
使油酸溶液的浓度小一 些
[注意事项] 1.油酸酒精溶液配制好后,不要长时间放置,以免浓度改 变,产生误差. 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.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在 玻璃板上.
完成下列填空: (1)上述步骤中,正确的顺序是________.(填写步骤前面的 数字) (2)将 1 cm3 的油酸溶于酒精,制成 300 cm3 的油酸酒精溶液; 测得 1 cm3 的油酸酒精溶液有 50 滴.现取一滴该油酸酒精溶液 滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2.由此估算出油 酸分子的直径为________m.(结果保留 1 位有效数字)