第14章第5讲 用油膜法估测分子的大小——2027届高考物理一轮复习考点精讲课件

该高中物理高考复习课件聚焦“用油膜法估测分子的大小”实验，依据高考评价体系梳理了实验原理（d=V/S）、操作步骤（稀释油酸、测量体积与面积）及数据处理等核心考查要求，分析了实验操作优化、误差分析等高频题型分布，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于高考真题导向的实战训练，如典例中油酸体积计算、方格法估测面积等题型，结合科学探究（实验方案设计）和科学思维（分子球体模型建构），指导学生掌握浓度稀释、稳定后测面积等关键技巧，助力学生高效突破考点，教师可据此精准开展复习教学。

第十四章　热学 第5讲　用油膜法估测分子的大小 -- 第十四章　热学 能完成“用油膜法估测分子的大小”实验。 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 8.0×10-3(7.8×10-3～8.2×10-3均可) 1.0×10-11 1.3×10-9(或1.2×10-9) -- 第十四章　热学 BD -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 直径 4.0×10-12 4.9×10-10 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 -- 第十四章　热学 谢谢观看 -- 第十四章　热学 考点一　常规实验 【考点内化】 1．实验原理。 取少量的油酸酒精溶液，在它滴在水面上之前测出其纯油酸的体积V，再测出其滴在水面上扩散后的油膜面积S，利用公式d＝计算油膜的厚度。由于油膜只有一层分子那么厚，如图所示，则油膜的厚度就是分子的直径。 2．实验方案。 (1)本实验的第一个关键问题：①油膜能否充分地扩散。②充分扩散后只有一层分子那么厚。首先，选用油酸作为油滴材料，当油酸分子接触到水面时会在水中竖起来，从而分子会一个挨一个整齐地排列在水面上；其次，先用酒精将油酸按一定的比例(500∶1较佳)充分地稀释，这样用滴管滴出的一滴油酸酒精溶液中，所含的油酸就会比较少，将其滴在水面上时，其中的酒精会溶入水中，而油酸则在水面上扩散开来，且能在不太大的面积内得到充分的扩散，从而形成单分子层油膜。 (2)本实验的第二个问题是油滴体积的测量。解决的方法：在将油滴滴在水面上之前，先用滴管(或注射器)将油滴滴在量筒中，数出滴入量筒的油滴滴数，并反复多次，算出每滴油滴的平均体积。 (3)实验的第三个问题就是油膜面积的测量。由于油膜在水面自由扩散开后，一是油膜是透明的，其形状不易观察清楚；二是形状不规则，不便于测量。解决方案：一是在油滴滴入水面之前，先在水面上撒上一层痱子粉，当油滴滴入水面后，油滴扩散将痱子粉向四周推开，使油膜的轮廓清晰地显示出来，如图所示。二是将油滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将带方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上用记号笔描出油酸膜的轮廓，数出轮廓所围的方格的个数，根据每个方格的面积，算出油膜的面积。 (4)油膜法实际无法对分子的大小进行准确的测量，这样测量的是油膜中每个分子所占的空间，是一种估测，故对实验结果的关注点应当是数量级，而不是具体数值。 【考教衔接】 　(教材改编)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。(结果均保留两位有效数字) (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中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酸分子的大小，下列措施可行的是________(填字母)。 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 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小正方形的个数为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，故BD正确，AC错误。故选BD。 考点二　创新实验 【考教衔接】 　放假期间，小刚在家用搪瓷碗、适量温水、植物油、酒精、细石膏粉、坐标纸、彩笔等估测分子的大小，他将0.1 mL的植物油溶于酒精，制成250 mL的植物油酒精溶液，用注射器测得1.0 mL上述溶液有100滴，现取一滴该溶液滴在水面上，将油膜形状画在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。则： (1)让植物油尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为植物油分子的________。 (2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴植物油酒精溶液含植物油为______________m3，求得的植物油分子直径为______________m。(结果均保留两位有效数字) 解析：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体，让植物油尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为植物油分子的直径。 (2)一滴植物油酒精溶液含纯植物油体积为V＝× mL＝4.0×10-12 m3。根据题意，完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格按一格计算，超过半格的方格个数为n＝67＋14＝81，则油膜面积为S＝81×1 cm×1 cm＝81 cm2＝8.1×10-3 m2。植物油在水面上形成单分子油膜，则植物油分子直径为d＝＝ m≈4.9×10-10 m。 $