第十四章 实验十九 用油膜法估算油酸分子的大小-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word（广东专用）

实验十九　用油膜法估算油酸分子的大小 实验类型·全突破 类型1 典例1　解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀释。根据V＝Sd，要求得分子的直径d，则需要测出油膜面积，以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即测出1 mL油酸酒精溶液的滴数。 答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积　单分子层油膜的面积 典例2　解析：(1)每个小正方形的面积为S1＝(10 mm)2＝1×10-4 m2 面积超过小正方形面积一半的格数的个数为80个，则油酸膜的面积约为S＝80S1＝80×10-4 m2＝8.0×10-3 m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积： V＝ mL＝1.0×10-11 m3。 (3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为： d＝＝ m≈1.3×10-9 m。 (4)为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D正确，A、C错误。 答案：(1)8.0×10-3(7.8×10-3～8.2×10-3均可)　(2)1.0×10-11　 (3)1.3×10-9 m(或1.2×10-9 m)　(4)BD 类型2 典例3　解析：(1)数出油膜所占的小正方形方格的个数，多于半格的算一个，不足半格的舍去，得到油膜的面积S＝64×2 cm×2 cm＝256 cm2。溶液浓度为，每滴溶液体积为 mL，1滴溶液中所含油酸体积为V＝2×10-5 cm3。油膜厚度即油酸分子的直径是d＝≈8×10-10 m。 (2)直径为d′＝1.43×10-8 m的圆周周长为D＝πd′≈4.49×10-8 m，可以估算出铁原子的直径约为d″＝ m≈9.4×10-10 m。 答案：(1)256　8×10-10　(2)9.4×10-10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 　用油膜法估算油酸分子的大小 教材原型实验 　实验原理与操作 [典例1]　用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是______________________________ _____________________________________________________________________。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　数据处理与分析 [典例2]　(2024·广东梅州月考)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(以下计算结果均保留2位有效数字) (1)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________ m2； (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：________ m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________ m。 (4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的________。 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 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 拓展创新实验 [典例3]　测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法等。 (1)在“用油膜法估测分子的大小”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，得到250 mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，一滴一滴地向小量筒中滴入，当溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度时，恰好滴入了50滴；再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴入1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。坐标格中每个小正方形方格的大小为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(结果保留1位有效数字)。 (2)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(结果保留2位有效数字)。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　此题的创新之处体现在由油膜法测分子直径大小过渡到用显微法测铁原子的直径大小，是测量方法上的创新。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$