第一章 2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第三册人教版(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2实验：用油膜法估测油酸分子的大小 [学业要求] 1.知道油膜法估测油酸分子直径的原理、思想和方法。 2.知道分子球形模型和分子直径的数量级。 丫预习案必备知识·问题导学 /通教材·雕知识·素养初限 一、实验思路 1.本实验认为水面上的油膜的结构是什么样？ 答案：单分子油膜。 2.估算油酸分子的大小时做出了怎样的简化？油膜的厚度与分子大小有什么关系？ 答案：把油酸分子看作球形。 3.如何使油酸充分展开，获得一块单分子油膜？ 答案：将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。 4.结合简化的模型，设一滴油酸的体积V和水面上油膜面积S,那么这种油酸分子的直 径D是多少？ 答案：d=VS 二、物理量的测量 1.实验时，能不能直接将1滴纯油酸滴入水中？ 答案：不行。一滴纯油酸若铺展成单分子油膜，其面积甚至超过实验室面积，所以当一 滴纯油酸滴入装有水的容器中时，油酸分子在竖直方向上发生重叠，不能形成单分子油膜。 2.如何获得很小的一滴油酸？怎样测量它的体积？ 答案：配制一定浓度的油酸酒精溶液，量出总体积，再计算出1滴溶液的体积。 3.如何测量油膜面积？油酸是透明的，滴入水中后怎样看清油酸的轮廓？油膜的形状是 不规则的，怎样计算其面积？ 答案：向浅盘中倒入约2cm深的水，将痒子粉均匀地撒在水面上：小心地将一滴油酸溶 液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜；轻轻地将一块玻璃盖板放到浅盘上，用 彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上：将玻璃板放在坐标纸上，数出油膜轮廓所包含的方格数。 不足半格的舍去，多于半格的算1格。 三、实验器材 油酸、酒精、注射器或滴管、量简、浅盘、玻璃板、坐标纸一、彩笔、爽身 粉。 四、进行实验 1.在浅盘中倒入约2cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。 2.取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液。 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 3.用注射器往量简中滴入1L配制好的油酸酒精溶液（浓度已知），记下滴入的滴数N, 算出1滴油酸酒精溶液的体积。 4.将1滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。 5.待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状。 6.将玻离板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S或者玻璃板上有边长为1cm的方格 的个数，通过数方格个数，算出油酸薄膜的面积S。计算方格数时，不足半个的舍去，多于 半个的算一个。 五、数据分析 根据测出的1滴油酸酒精溶液里油酸的体积V和油酸薄膜的面积S,求出油膜的厚度， 则d可看作油酸分子的直径，即d=vS。 六、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，造成较大的实验误差。 2,实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜。 3.浅盘中的水应保持平衡，类身粉应均匀撒在水面上。 4.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。 5,待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。 丫探究案关键能力·互动探究 /析考在。督规律。有养提开 探究点一用油膜法估算油酸分子直径的实验基础 例D下列选项中不是油膜法粗略测定油酸分子直径的实验基础的是(） A.把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度 B.让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜 C.油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积 D.油酸分子直径的数量级是10-15m [解析]油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一 个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V=Sd,这些都是用油膜法估算分子直径的实验基 础，油酸分子直径的数量级是10一10m,D错。 [答案]D 探究点二用油膜法估测油酸分子大小的实验探究 例2物体是由大量分子组成的，分子非常微小，在“用油膜法估测油酸分子的大小” 实验中，油酸分子会形成厚度为一个分子厚度的表面膜，将微观量的测量转化为宏观量的测 量。 (1)实验中，如果油酸酒精溶液体积浓度为b,N滴油酸酒精溶液的总体积为'，如果1 ◆独家授权侵权必究· 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜而积为S,则油酸分子直径d= (2)实验中，把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮常， 如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积是 cm2a (3)(多选)物理实验中对一些微小量进行直接测量误差较大，往往通过累积的方法将微小 量转换成较大的量再进行测量，以减小相对误差。本实验在测量1滴油酸酒精溶液的体积时 也采用了累积的方法，下