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（教科版）

2　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 教科物理·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 教科物理·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。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 三、实验器材 油酸酒精溶液、注射器、量筒、浅盘、坐标纸、玻璃板、彩笔、痱子粉、水。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 四、实验步骤 1．用注射器吸取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玻璃杯中，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，将痱子粉均匀撒在水面上。 3．将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。 4．待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 五、数据处理 1．算出玻璃板上轮廓范围内坐标方格的个数，算出油酸薄膜的面积S。计算方格数时，不足半个格的舍去，多于半个格的算一个。 2．根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 教科物理·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。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 题型1　实验原理与操作 [典例1]　“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个格的舍去，多于半个格的算一个格)，再根据方格的边长求出油膜的面积S。 B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用彩笔将薄膜的轮廓描绘在玻璃板上。 C．用浅盘装入约2 cm深的水。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (1)________________________________。 (2)__________________________________________________________________________________________________。 上述实验步骤的合理顺序是________________________。 C步骤中，缺少在水面上撒痱子粉 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 滴一滴地滴入玻璃杯中，记下液滴的总滴数　 CFBAED或FCBAED [解析]　在将溶液滴入水面之前，应在水面上均匀撒上一层痱子粉，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。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 题型2　数据处理与分析 [典例2] (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 B 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理·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) 教科物理·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。 1.0×10－11 4.3×10－10 教科物理·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