老师
各位同学大家好,本节课开始,我们将进入热学单元的复习。这一单元主要包含三个部分,一是分子动理论,二是内能和能量的守恒与转化,三是气体实验定律。分子动理论是解释热血现象的微观理论之一,而能量守恒定律和气体实验定律等则是通过实验归纳得出的规律,属于热力学的范围。微观的分子动理论可以有效地解释宏观热力学规律,反过来,宏观规律又是检验分子动理论有效性的实验证据,两者相辅相成,共同推进了热学研究的发展。
老师
今天我们首先复习分子动理论的主要内容。分子动理论包含三个主要观点,一、物质由大量分子组成,由于技术条件的限制,在理论提出之际尚且无法直接观察到分子,因此这一理论的基石曾不断遭到质疑,但间接的实验证据和理论强大的解释力使得其得以不断发展。二、分子永不停息地做无规则运动,这种运动也被称为热运动。历史上很长一段时间,人们将热视为物质分子运动论的提出无疑是一种新的视角。三、分子之间存在相互作用力。至此,运动和力的观点不断被用于解释形形色色的热现象。那么为什么一般的光学显微镜看不到分子?这与分子的大小有关。教材中为我们提供了油膜法估测分子大小的方法。先来简单回顾一下,因为看不见分子,自然也不知道分子是如何排列的,所以这个实验里最重要的是建立了分子和分子排列的模型,也就是将分子视为球形且紧密排列。由于油酸分子只有一端清水,若能令一滴油酸在水面上形成单分子层油膜,则分子直径等于一滴油酸的体积。
老师
除以油膜面积,下面我们通过实验器材及其作用来回顾实验的主要过程。首先,实验中使用的不是纯油酸,而是油酸酒精溶液,通常浓度已知,硫酸易溶于酒精,而酒精又易溶于水。在酒精的带动下,硫酸分子更容易扩散,有助于形成单分子层油膜。我们用两桶和注射器来测量一滴油酸溶液的体积,之后潜水盘渗水后,先要撒上痱子粉,再滴入油酸溶液,是为了显示出油膜的轮廓。最后用水彩笔在带方格的透明板上描出油膜的轮廓。通过数格子的方式可以得到油膜面积。实验中需要记录的数据有,油酸、酒精溶液的浓度,比如每 1000 毫升溶液中有纯油酸一毫升,表明溶液浓度为 1/ 1000。由于一滴溶液的体积过小,测量误差比较大,因此实验中使用了累积法。如可以测出 200 滴溶液的体积为一毫升,也就是 10 的 - 6 次方立方米。由上述数据可以得到一滴硫酸的体积为 5 乘以 10 的 - 12 次方立方米。
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最后是测量油膜查看隐藏内容