第1章 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，系统梳理实验目的、思路、器材及物理量测量方法，通过稀释油酸、测量体积与面积等操作，搭建宏观测量与微观分子直径估算的学习支架，帮助学生衔接实验原理与操作逻辑。 其亮点在于典例分类讲解结合科学思维与科学探究，如实验操作排序题强化步骤逻辑，误差分析题培养模型建构与科学推理能力。采用“原理-操作-数据-误差”递进式设计，学生能深化对分子模型的理解，教师可依托资料系统开展实验教学，提升学生探究能力与教师教学效率。

第2节　实验：用油膜法估测 油酸分子的大小 1 课前知识梳理 1 典例分类讲解 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 3 一、实验目的 1．估测油酸分子大小的数量级。 2．体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。 返回导航 二、实验思路 把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由__层油酸分子(C17H33COOH)中的烃基C17H33-组成的。 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，实验中需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中，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。 单 球 厚度d 体积V 面积S 返回导航 三、实验器材 配制好的一定浓度的____________、浅盘、水、______、注射器、烧杯、带坐标方格的玻璃板、彩笔。 油酸酒精溶液 爽身粉 返回导航 四、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。 总体积 总滴数 返回导航 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，将爽身粉____地撒在水面上。 (2)用注射器向水面上滴1滴____________，油酸立即在水面散开，形成一块油膜。 (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)用正方形的个数乘单个正方形的面积就得到____________。 均匀 油酸酒精溶液 描下薄膜的形状 舍去 油膜的面积S 返回导航 返回导航 返回导航 六、注意事项 1．实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，否则难以形成油膜；实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。 2．油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免改变浓度，造成较大的实验误差。 返回导航 返回导航 典例分类讲解 PART 02 第二部分 13 题型一　实验原理和实验操作 　在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小明同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)实验操作的正确排序为：____________(用字母符号表示)。 CBDA 返回导航 [解析]　“油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CBDA。 返回导航 (2)把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜的面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____________(用以上字母表示)。 返回导航 (3)小明同学的计算结果明显偏大，其原因可能是____________。 A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓 D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴 CD 返回导航 [解析]　油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，故A错误； 痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，d的测量值偏小，故B错误； 未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，导致油膜面积测量值偏小，d的测量值偏大，故C正确； 求每滴的体积时，溶液有N滴时数成了(N－1)滴，则体积偏大，d的测量值偏大，故D正确。 返回导航 　某同学用“油膜法”来粗略估测油酸分子的大小，把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。 (1)该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。 A．分子都视为立方体 B．分子都能形成单分子油膜 C．分子都是一个一个紧挨着排列的 D．滴入的油酸酒精溶液是高浓度的油酸酒精溶液 BC 返回导航 [解析]　该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有，滴入的油酸溶液是稀释的油酸酒精溶液，可认为油酸分子都能形成单分子油膜，并将分子都视为一个一个紧挨着排列的球体，故B、C正确，A、D错误。 返回导航 (2)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是________。 A．油酸未完全散开时开始描绘油膜轮廓 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 B 返回导航 [解析]　为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些，要等油酸完全散开时开始描绘油膜轮廓，故B正确，A错误； 先在浅盘水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上，等油酸分子自由扩散，形成稳定的单分子油膜，不能用牙签把水面上的油膜拨弄成矩形，故C、D错误。 返回导航 (3)现体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取体积为V的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。估算油酸分子直径的表达式为____________。 返回导航 返回导航 题型二　数据处理和误差分析 　在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： a．将1 mL油酸配制成1 000 mL油酸酒精溶液； b．用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1 mL时一共滴入50滴； c．向浅盘中倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上； d．用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液； e．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板 放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状， 如图所示。 返回导航 (1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL。 2×10-5 返回导航 (2)已知每一小方格的边长为1 cm，则油膜面积为________cm2。 [解析]　多于半个的方格算一个，少于半个的方格舍去，可得油膜面积S＝61×1 cm2＝61 cm2。 (3)根据上述数据得出油酸分子的直径是________m(保留1位有效数字)。 61 3×10-9 返回导航 (4)关于本实验下列说法正确的有_____________________。 A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果偏大 B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果偏小 D．在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果偏大 D 返回导航 [解析]　油酸酒精溶液长时间放置，会使酒精挥发，油酸的浓度增大，从而每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏小，造成分子直径的计算结果偏小，A错误； 若油酸没有充分散开，导致面积S的测量值偏小，从而会使分子直径的计算结果偏大，B错误； 如果舍去了所有不足一格的方格，测量油膜的面积偏小，从而造成分子直径的计算结果偏大，C错误； 若滴数少记了几滴，使每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏大，从而造成分子直径的计算结果偏大，D正确。 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 30 √ 1．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．在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，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做完整方格计入，会使实验结果偏小 返回导航 首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误； 在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸酒精溶液的体积偏大，从而使每一滴油酸酒精溶液所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误； 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 返回导航 2．(2025·四川成都市开学考)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。 (1)某同学进行了下列操作，正确操作的合理顺序是_________(填字母代号)。 A．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜C．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 CABED　 返回导航 解析：本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积；再向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状；接着将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积；最后用一滴溶液里纯油酸的体积除以其面积，恰好就是油酸分子的直径，故正确的步骤为CABED。 返回导航 (2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每2 000 mL溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1 mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1 cm的正方形小格的纸上，如图所示。 ①油膜占有的面积约为__________________cm2； ②油酸分子的大小d＝________m(结果保留1位有效数字)。 122(120～124均可) 8×10-10 返回导航 返回导航 $