1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（人教版）

2　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 实验必备 自主学习 实验研析 创新学习 课堂检测 素养达标 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 一、实验目的 1．用油膜法估测油酸分子的大小。 2．学会间接测量微观量的方法。 二、实验原理 1．理想化：认为在水面上形成的油酸薄膜是由单层的油酸分子组成的。 2．模型化：把油酸分子简化为球形。 3．估算：认为油膜的厚度就是油酸分子的直径。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 三、实验器材 　油酸、酒精、注射器、烧杯、浅盘、带有坐标方格的玻璃板、彩笔、爽身粉。 四、实验步骤 1．用注射器吸取一段配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积 。 2．在浅盘中倒入约2 cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 六、误差分析 1．油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。 2．油滴的体积过大，同时水面面积过小，不能形成单分子油膜。 3．描绘油膜形状的画线误差。 4．利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。 5．不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [解析]　在将溶液滴入水面之前，应在水面上均匀撒上一层爽身粉，这样可以清楚地看出油膜的轮廓，在实验过程中，还必须量出一滴油酸酒精溶液的体积。 [答案]　(1)C步骤中，缺少在水面上撒爽身粉 (2)遗漏的步骤：F.用注射器吸取一定体积的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数　CFBAED或FCBAED 题型2　数据处理与分析 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 (1)利用单分子油膜法估测油酸分子的直径，需要测量的物理量是________。 A．一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积和它的密度 B．一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积和它散成油膜的最大面积 C．一滴油酸酒精溶液中的油酸的质量和它的密度 D．一滴油酸酒精溶液中的油酸形成油膜的厚度和它的密度 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5 cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 cm3。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，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(结果保留两位有效数字) 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 ①一滴这样的溶液含有纯油酸体积为______ m3。 ②若油酸薄膜的面积约为2.32×10－2m2，根据上述数据可估算出油酸分子的直径为________m。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　(1)B　(2)①1.0×10－11　②4.3×10－10 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 1．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用“数格子”的方法是为了估算(　　) A．一滴油酸的体积 B．单分子油膜的面积 C．一个油酸分子的体积 D．一个油酸分子的面积 解析：用“数格子”的方法是为了估算一滴油酸酒精溶液中的油酸形成的单分子油膜的面积，B项正确。 答案：B 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2～3个数量级，可能的原因是(　　) A．计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目 B．水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开 C．将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算 D．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 分之几，数据可能大2～3个数量级，故C正确；测量每滴油酸酒精溶液的体积时，将31滴溶液错数成30滴，则每一滴油酸的体积偏大，油酸的体积V测量偏大，分子直径偏大，但数据不可能大2～3个数量级，故D错误。 答案：C 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1×104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液中