1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小——2022-2023学年高二物理新教材基础+巩固+提升三级跳

新教材 基础 巩固 提升三级跳 第一章 分子动理论 1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 基础知识 知识点梳理： 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)。 预习基础： 一、填空题 1．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以算出油分子的直径为________. 2．数据分析 （1）用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d=。 （2）除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为___________m。 3．配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、______、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸。 4．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每200mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1mL，已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175cm2，则油酸分子大小约为__________m（保留3位有效数字）。在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为______（填“引力”或“斥力”），分子间距离__________（填“大于”、“等于”或“小于”）液体分子的平衡距离。 5．油酸的摩尔质量M=0.283kg.mol-1，密度ρ=0.895103 kg/m3、则每个油酸分子的体积为______m3，若125滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约______m2。（取NA=6.021023 mol-1，球的体积与直径的关系为，结果保留一位有效数字） 巩固所学 二、单选题 6．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，可能是由于（　　） A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 C．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了10滴 7．某同学在做油膜法估测分子直径的实验，滴下油酸酒精溶液后，发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，可能是由于（　　） A．盆中水太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 D．油酸酒精溶液浓度过大 8．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（     ） A． B． C． D． 9．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法不正确的是（　　） A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液中含有油酸小于10-2mL B．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状 D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积 E．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的