课堂小练2 实验用油膜法估测油酸分子的大小(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第三册 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 AC 5×10-7 40 1.25×10-10 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 CADBE 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.1×10-2 9.1×10-10 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 DBFEC(“B”放在第一步其余顺序不变也可) 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间   偏小 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 256 8×10-10 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A 9.4×10-10 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(二)　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 基本素养练　 1.利用油膜法测量油酸分子的直径，需要知道 (　　) A.油滴的质量和体积 B.油滴的质量和密度 C.油滴的体积和密度 D.油滴的体积和单分子油膜的面积 解析　由油膜厚度d=可知D项正确。 答案　D 答案与解析 2.关于分子，下列说法中正确的是 (　　) A.分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小 B.所有分子的直径都相同 C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致 D.测定分子大小的方法只有油膜法一种 解析　分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为 10-10 m，故B项错误，C项正确；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D项错误。 答案　C 答案与解析 3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列对实验过程的分析正确的是 (　　) A.测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法 B.在水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成规则形状 C.在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法 D.该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法 解析　测量一滴油酸酒精溶液体积用的是累积法，A项错误；水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成清晰的界面，B项错误；在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是累加法，C项错误；该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，D项正确。 答案　D 答案与解析 4.某种油的密度为8×102 kg/m3，若不慎将0.8 kg这种油剂漏到湖水中并形成单分子油膜，则受污染的湖面面积为 (　　) A.10-3 m2 B.107 cm2 C.10 km2 D.10-10 m2 解析　根据m=ρV=ρ·Sd得湖面受污染面积S== m2=1×107 m2=10 km2，故C项正确。 答案　C 答案与解析 5.(1)(多选)某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于　　　　(填选项字母)。  A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量的酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格 D.求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 (2)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.1 mL，用注射器和量筒测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　 　mL，油酸膜的面积是　　 　　 cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是　　 　　 m。 解析　(1)油酸分子直径d=。计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A项正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B项错误；若计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格，使S偏小，d偏大，C项正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V偏小，d偏小，D项错误。 (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V= mL=5×10-7 mL，油膜的面积S=40×1 cm2=40 cm2，分子直径d== m=1.25×10-10 m。 6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； B.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； C.往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； D.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； E.根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子的直径。 (1)以上各实验步骤的正确顺序是　　　　　(填写步骤前面的字母)。  (2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为 0.02 mL，描出的油酸膜边缘轮廓如图所示。 已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm，则油膜的面积约为　 　　 m2。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为　　 　　　 m。(均保留两位有效数字)  解析　(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为准备浅水盘(C)→形成油膜(A)→描绘油膜轮廓(D)→测量油膜面积(B)→计算分子直径(E)，故正确的顺序为CADBE。 (2)油酸膜的面积约为S=110×1 cm2=1.1×10-2 m2。油酸分子的直径d===9.1×10-10 m。 能力提升练 7.某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小。 (1)下面是该小组进行实验操作过程中的一些照片，请将正确的操作按先后顺序进行排列　　　　　 　　　(填字母)。  (2)该小组配制的油酸酒精溶液中油酸与油酸酒精溶液的体积比为m∶n，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸薄膜的轮廓描绘在坐标纸上，通过数格子得出油膜的面积为S，则计算油酸分子直径的表达式为　　　　。  (3)该小组计算油膜面积时，将所有不完整的方格也都作为一格进行了保留，则计算出的油酸分子直径　　　　(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  解析　(1)“用油膜法估测分子的大小”实验中，配制油酸酒精溶液应在量筒中进行，不能在浅水槽中进行，所以A图是错误操作。操作顺序是：先配制好油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液所含纯油酸的体积，之后将配制好的溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，当油膜扩散稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描绘出油酸膜的形状，最后将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，统计出油酸薄膜的面积，并计算出油酸分子的直径。所以操作先后顺序排列应是DBFEC(“B”放在第一步其余顺序不变也可)。 (2)一滴溶液中含有油酸的体积V0=，油酸分子直径d==。 (3)将所有不完整的方格也都作为一格进行保留，则油膜的面积S偏大，根据d=可知计算出的油酸分子直径偏小。 8.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。 　 甲 乙 (1)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL酒精油酸溶液。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1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴入2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜待薄膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下描画出油膜边框，如图甲所示。坐标格的正方形大小为2 cm×2 cm。由图可以估算出油膜的面积是　　　　 cm2，由此估算出油酸分子的直径是　　　 　　m。(保留一位有效数字)  (2)根据查找资料，得知油酸分子的直径为4.6×10-10 m，则造成实验结果偏差的原因可能是　　　　(填选项字母)。  A.爽身粉撒得过多 B.勾画油膜边框时面积圈大了 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了几滴 D.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 (3)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为　　 　 m。(保留两位有效数字)  解析　(1)由图示油膜可知，油膜的面积S=64×2×2 cm2=256 cm2，两滴油酸溶液含纯油酸的体积V=2× mL=2×10-5 mL，油酸分子的直径d== cm≈8× 10-10 m。 (2)水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A项正确；勾画油膜边框时面积圈大了，会导致计算结果偏小，故B项错误；计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了几滴，则计算时所用体积数值偏小，会导致计算结果偏小，故C项错误；在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D项错误。 (3)48个铁分子组成一个圆，圆的周长等于48个分子直径之和，则铁分子的直径d=== m≈9.4×10-10 m。 $$