课时1.2　实验：用油膜法估测油酸分子的大小--2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019选择性必修第三册）

第一章　分子动理论 课时1.2　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1. 知道多数分子大小的数量级为10-10 m。 2. 学会用油膜法估测分子的大小(直径)。 3. 学会模型法、估算法等科学方法的运用，体验探究过程。 一、实验思路 把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜厚度即为油酸分子的直径。 二、实验步骤 1．在浅盘中倒入约2 cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。 2．用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。 3．将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。 4．待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状。 5．将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有边长为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S。 6．根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 7．计算油酸薄膜的厚度d＝，即为油酸分子直径的大小。 三、注意事项 1．实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。 2．待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。 3．本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。 4．爽身粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于为宜。 5．向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜轮廓难以形成。 四、数据分析 计算方法： 1．一滴油酸溶液的平均体积 ＝。 2．一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V＝×油酸溶液的体积比。(体积比＝) 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＝(代入数据时注意统一单位)。 基础过关练 题组一　实验原理 1.(多选)用油膜法估测油酸分子的大小的理想条件是 (　　) A.将油酸分子看成球体 B.考虑各油酸分子间的间隙 C.认为油酸分子是紧密排列的 D.计算油膜的面积时,舍去所有不足一格的方格 2.利用油膜法估测油酸分子的直径,需要知道 (　　) A.一滴油酸的质量和体积 B.一滴油酸的质量和密度 C.一滴油酸的体积和密度 D.一滴油酸的体积和单层分子油膜的面积 3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油酸在水面上尽可能散开,测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形的边长均为1 cm,下列说法不正确的是 (　　) A.实验时将油酸分子看成球体 B.实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C.使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜 D.该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10-8 m 4.用油膜法估测油酸分子的大小实验中,纯油酸体积为V,在水面上形成近似圆形的单层分子油膜,油膜直径为d,则油酸分子直径大小约为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 题组二　实验操作及注意事项 5.(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法或操作正确的是 (　　) A.将油膜看作单分子层薄膜,并不考虑油酸分子间的间隙 B.将油酸分子看成球形 C.在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液,测出它的体积 D.若撒入水中的爽身粉太多,会使油酸未完全散开,从而使测出的分子直径偏小 (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径为　　　　m。(计算结果保留两位有效数字)  6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径,下列措施可行的是 (　　) A.把爽身粉均匀地撒在水面上,测出其面积 B.取油酸一滴,滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 C.取油酸酒精溶液一滴,滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 D.把油酸酒精溶液滴在撒有均匀爽身粉的水面上后,要立即描绘油酸在水面上的轮廓 题组三　数据处理与误差分析 7.“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1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL。现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25 mm,试问： (1)实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是　　　　；  A.等效替代法