2019届高三物理一轮复习（课件+教师用书+课时跟踪检测）第十三章 热学(选修3－3) (8份打包)

实 验 十 三 用油膜法估测分子的大小 突破点(一)　实验原理与操作 [例1]　(2018·南宁模拟)“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S。 B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。 D．用公式d＝eq \f(V,S)，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小。 E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 (1)上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请指出： ①_________________________________________________。 ②_________________________________________________。 (2)上述实验步骤的合理顺序是________。 (3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________。 A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 [解析]　(1)①C步骤中，要在水面上均匀撒上痱子粉或细石膏粉。 ②实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。 (2)实验步骤的合理顺序是CFBAED。 (3)由d＝eq \f(V,S)可知，测量结果偏大有两个原因，一是体积比正常值偏大，二是面积比正常值偏小，故可能正确的说法是A、C、D。 [答案]　见解析 [集训冲关] 1．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精 溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油酸薄膜形状，用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。 请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误： 错误的步骤：__________________________________________； 有遗漏的步骤：________________________________________。 解析：②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时，相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差；③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。 答案：见解析 2．(2018·苏州模拟)(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。 (2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：_______________________________。 解析：(1)用“油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。很显然操作先后顺序排列应是dacb。 (2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙。 答案：(1)dacb　(2)把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子 突破点(二)　数据处理与误差分析 [例2]　油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25 mm，试问： (1)这种估测方法是将每个油酸分子视为______模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_____油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______。图中油酸膜的面积为____m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m。(结果保留两位有效数字) (2)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？ 请写出你分析的原因：____________________________。 [解析]　(1