第一章 第2节 实验 用油膜法估测油酸分子的大小-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（人教版2019 江苏专用）

物理 选择性必修 第三册 江苏专版 1 2 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 刷基础 2 1.[安徽安庆2022高二下段考] 甲 （1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取 油酸，倒入标注 的容量瓶中，再加入酒精后得到 的溶液.然后用滴管吸取这种溶液， 向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中 的刻度，再用滴管取配好 的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜， 待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示.坐标格的 264 每个小正方形大小为 .由图可估算出油膜的面积是_____ ，由此估算出油酸分子 的直径是_ _________ （保留一位有效数字）. 题型1 实验原理、数据处理 3 解析 数油膜所占的正方形格数，大于等于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积 .两滴油酸溶液中含纯油酸的体积 ，油酸分子的直径 . 题型1 实验原理、数据处理 4 （2）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的_____. BD A.油酸浓度适当大一些 B.油酸浓度适当小一些 C.油酸扩散后立即绘出轮廓图 D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 题型1 实验原理、数据处理 5 解析 为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制油膜轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，故选B、D. 题型1 实验原理、数据处理 6 乙 （3）图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片：48个铁原子在 铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”.为了估算铁原子直径，查到以下数 据：铁的密度 ，摩尔质量 ，阿伏加 德罗常数 .若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表 达式 _ ______，铁原子直径约为__________ （结果保留一位有效数字）. 解析 单个铁原子的体积为 ，代入数据得 . 题型1 实验原理、数据处理 7 【关键点拨】掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过半格按一格算，小于半格的舍去.在用油膜法估测分子大小的实验中，将一定体积的油酸酒精溶液滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径. 题型1 实验原理、数据处理 8 2.[江苏南京六校联合体2023高二下期中] 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒 精溶液的浓度为每 溶液中有纯油酸 ，用注射器测得 上述溶液有80滴，把1 滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图 甲所示，图中正方形格的边长为 . 甲 乙 题型2 实验误差分析 9 （1）油酸分子的直径是_ _____________________________________________ .（结果保留两位 有效数字） （ 均可） 解析 由题意可得油酸的体积分数为 ，则一滴该溶液中纯油酸的体积为 ，对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜的面积为 ，则油酸分子的直径为 . 题型2 实验误差分析 10 （2）某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案， 出现该图案的可能原因是___. C A.盘中装的水量太多 B.盘太小，导致油酸无法形成单分子层 C.痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 解析 当痱子粉撒得太多，且厚度不均匀时，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大，会形成题图乙中所示的“锯齿”边沿图案，而水量太多或盘太小，不会出现这种现象，故选C. 题型2 实验误差分析 11 （3）某次实验时，该小组同学有一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是___. D A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在 水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 B.乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为 ，不小心错记录为81滴 C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D.丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计 算值小了 题型2 实验误差分析 12 解析 拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的每一滴油酸酒精溶液的体积比计算所得的大，即计算用的数值比实际的小，因此测得的油酸分子直径比实际的小，A不符合题意；将80滴不小心错记录为81滴，会使计算所得的油酸体积比实际的偏小，因此测得的油酸分子直径比实际的偏小，B不符合题意；计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，会使油膜面积比实际的偏大，由 可得，计算所得的直径比实际的偏小，C不符合题意；油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小，则油酸的体积大于油