,选修3-3 热学,一、实验目的 1估测油酸分子的大小 2利用微小量的积累测量思想设计实验 3利用近似计算的思想处理实验数据,三、实验器材 盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔 四、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，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液,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. 7待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上,五、数据处理 根据上面记录的数据，完成以下表格内容.,【考题随练】在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 在边长约为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 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,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. 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 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： 上述步骤中，正确的顺序是_(填写步骤前面的数字),【答案】,一、注意事项及误差分析 1注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果 2待测油膜面扩散后又收缩，要在油膜面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 3当重做实验时，将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，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持盘的清洁,4撒粉方法一、若用布包或海绵弹洒石膏粉，使稀稀落落，似有似无的粉粒基本布满浅盘水面为合适；方法二、若用实验器材所配有的筛子弹放石膏粉，星星点点的粉不能布满水面，约布满水面面积的三分之二为合适 5操作不当的后果：一、撒粉量过多，粉膜太厚，滴油酸溶液液滴时，油酸分子无法扩散，形成小圆油膜斑；粉膜较厚，滴油酸溶液液滴时，粉膜被“排开”后，没有收拢的现象，所形成油膜面积呈裂开锯齿状二、撒粉量过少，粉膜过薄，不能形成稳定的油膜面积,【考题随练1】某学生在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于() A油酸未完全散开 B油酸中含有大量酒精 C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D求每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴,【答案】AC,二、四舍五入的近似计算思想的应用 【考题随练2】在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_ mL，油膜的面积是_ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_ nm.,【考题随练3】在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，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),二、测量小晶体的密度 【例2】运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度，实验步骤如下： .取适量小晶体，用天平测出其质量，然后将小晶体装入注射器内； .缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1； .重复步骤，记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2；,.处理记录的数据，算出小晶体的密度,(1)为了减小实验误差，现采用作直线图线的方法来处理表格中的实验数据按此要求，方格图的纵坐标应标明的物理量是_，横坐标则应标明_，根据表格数据在方格图中画出相应图线；,(2)如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为V0_； (3)实验测得这些小晶体的质量为6.48103 kg，则小晶体的密度大小为_ kg/m3.,