1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019选择性必修第三册）

1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 知识点一、实验原理 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由 层油酸分子中的烃基C17H33-组成． 把分子简化为 形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的 ，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的 与它在水面上摊开的 之比，如图所示． 知识点二、实验器材 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． 知识点三、物理量的测量 1．测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V. (1)配制一定浓度的油酸酒精溶液． (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，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数． (3)用它们的 除以 ，得到1滴油酸酒精溶液的体积． (4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V. 2．测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S. (1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉 地撒在水面上． (2)用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜． (3)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 (4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的 ，多于半个的算一个． (5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到 . 知识点四、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. 知识点五、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．实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上． 3．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． 4．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓． 5．计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个． [例题1] （2022秋•长宁区期末）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，估测的物理量是（　　） A．水分子的直径 B．油酸分子的直径 C．水分子的体积 D．油酸分子的体积 [例题2] （2023春•南通期末）小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，计算结果偏大，可能的原因是（　　） A．水面上撒的爽身粉偏厚 B．油酸酒精溶液长时间放置，浓度增大 C．计算油膜面积时，方格数数多了 D．求每滴体积时，1mL溶液的滴数数多了 [例题3] （2023春•昌平区期末）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列的假设与该实验无关的是（　　） A．油膜中分子沿直线排列 B．油膜为单分子层且分子都是球形 C．油膜的体积等于总的分子体积之和 D．油膜中分子一个挨一个排列，不计它们的间隙 [例题4] （2023春•大兴区期末）用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A．一个油酸分子的质量为 B．一个油酸分子的体积为 C．油酸的密度为 D．一滴油酸溶液中油酸分子个数 [例题5] （2023•江苏二模）关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（　　） A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入，会使实验结果偏小 [例题6] （2024•泸州一模）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。 （i）本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。 （ii）实验中，若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为2.4×10﹣11m3，测量并计算出油膜的面积为4.0×102cm2，则油酸分子的直径为 m。（计算结果保留两位有效数字） （iii）某同学在测量一滴油酸酒精溶液的体积时，少数了2滴而自己不知，若只考虑这一因素对实验结果的影响，这种