第一章 2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

学 第一章 分子动理论 后悬挂起来， 下面的铅柱不脱落， 主要原因 是 （ ） A. 铅分子做无规则热运动 B. 铅柱受到大气压力作用 C. 铅柱间存在万有引力作用 D. 铅柱间存在分子引力作用 拓 展 创 新 气 溶 胶 气溶胶 （ aerosol ） 由固体或液体小质点 分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体 系， 又称气体分散体系。 其分散相为固体或 液体小质点， 其大小为 0.001~100 μm ， 分 散介质为气体。 天空中的云、 雾、 尘埃， 工 业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未 燃尽的燃料所形成的烟， 采矿、 采石场磨材 和粮食加工时所形成的固体粉尘， 人造的掩 蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。 新型冠状病毒肺炎传播途径主要为飞沫 传播、 气溶胶传播和接触传播。 直接传播是 指患者喷嚏、 咳嗽、 说话的飞沫， 呼出的气 体近距离直接吸入导致的感染； 气溶胶传播 是指飞沫混合在空气中， 形成气溶胶， 吸入 后导致感染； 接触传播是指飞沫沉积在物品 表面， 接触污染手后， 再接触口腔、 鼻腔、 眼睛等黏膜， 导致感染。 虽然飞沫传播和空气传播的本质也属于 气溶胶传播， 但气溶胶传播不等于空气传 播。 飞沫是人打喷嚏或者咳嗽等活动排出的 唾沫液滴， 其粒径为 1~5 mm ， 在传染源 1~ 2 m 的空间内传播， 属于近距离传播。 而气 溶胶是人日常说话、 大笑、 唱歌等过程中排 出的液滴， 其粒径一般 0.1 mm 及以下， 呼 出人体后很快 （ 1 s 甚至几十毫秒内） 蒸发， 形成飞沫核 （粒径几微米）， 且飞沫核长期 悬浮在空气中并随空气迁移， 其传播距离可 达数百米甚至更远， 增加了无接触传播的 风险。 变式训练答案 1. A 2. B 3. D 铅柱 钩码 变式训练 3 题图 2. 实验： 用油膜法估测油酸分子的大小 知 识 梳 理 1. 实验目的 （ 1 ） 用油膜法估测分子的大小。 （ 2 ） 初步学会间接测量微观量的原理和方法。 2. 实验原理 利用油酸酒精溶 液在平静的水面上形 成单分子油膜 ， 将油 酸分子看作球形， 测出一定体积油酸溶液在 水面上形成的油膜面积。 用 d＝ V S 计算出油 膜的厚度， 其中 V 为一滴油酸酒精溶液中所 含油酸的体积， S 为油膜面积， 这个厚度就 近似等于油酸分子的直径。 3. 实验器材 清水、 油酸酒精溶液、 盛水浅盘、 注射 器、 烧杯、 爽身粉、 量筒、 布袋、 带有坐标 方格的玻璃板、 彩笔。 4. 实验步骤 油酸分子 水 d 7 学 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 （ 1 ） 配制一定浓度的油酸酒精溶液。 取 1 mL 油酸， 加入酒精， 制成 500 mL 油酸酒 精溶液。 （ 2 ） 用注射器吸取一段油酸酒精溶液， 由注 射器上的刻度读取该段溶液的总体积 V 总 ， 再把它一滴一滴地滴入烧杯中 ， 记下液滴总滴数 n 。 用它们的总体积除 以总滴数， 得到 1 滴油酸酒精溶液的体 积 V 1 ＝ V 总 n mL ， 再计算其所含纯油酸的 体积 V＝ V 1 500 ＝ V 总 500n mL 。 （ 3 ） 边长为 30～40 cm 的浅盘中倒入约 2 cm 深的水， 待水面处于平稳状态， 一只 手捏住盛有爽身粉的布袋， 另一只手拍 打， 将爽身粉均匀地洒在水面上。 （ 4 ） 再用注射器向水面上滴 1 滴油酸酒精溶 液， 油酸在水面散开， 形成一块油膜。 待油膜形状稳定后， 将事先准备好的带 有坐标方格的玻璃板放在浅盘上， 在玻 璃板上用彩笔描下薄膜的形状。 （ 5 ） 计算油酸薄膜面积的方法。 数玻璃板上 薄膜包围的方格个数， 计算方格数时， 不足半个的舍去， 多于半个的算一个。 把正方形的个数乘单个正方形的面积就 是油膜的面积 S 。 （ 6 ） 利用一滴溶液中纯油酸的体积 V 和薄膜 的面积 S ， 算出油酸薄膜的厚度 d＝ V S ， 即为油酸分子的直径。 5. 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， 给 实验带来误差。 （ 2 ） 油膜的厚度不是单分子排列产生误差。 （ 3 ） 采用 “填补法 （即不足半格舍去， 多于 半格的算一格）” 计算获得的油膜面积 与实际油膜面积产生偏差。 （ 4 ） 不考虑油酸分子的空隙， 计算分子直径 时的误差。 6. 注意事项 （ 1 ） 油酸酒精溶液配制好后， 不要长时间放 置， 以免浓度改变， 产生误差。 （ 2 ） 实验之前应练习好滴定方法， 注射器针 头高出水面的高度应在 1 cm 之内。 （ 3 ） 痱子粉的用量不要太多， 并从盘中央加 入， 使粉自动扩散至均匀。 （ 4 ） 要待油膜形状稳定后， 再画轮廓。 画线 时