新教材同步辅导2023年高中物理第一章分子动理论1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大形件新人教版选择性必修第三册

第一章分子动理论2

实验:用油膜法估测油酸分子的大小一、实验思路如图所示,把1滴油酸酒精溶液滴在水面上,油酸分子在水面上形成单分子油膜.用油膜法估测油酸分子大小的原理是什么?需要测量哪些物理量?选用什么器材?

二、进行实验1.配置一定体积分数的油酸酒精溶液(可以向1mL油酸中加酒精,直至总量达到500mL),计算出油酸酒精溶液的体积分数.2.在浅盘中倒入约2cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上.3.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N,算出1滴油酸酒精溶液的体积V0,再计算其所含纯油酸的体积V.4.用注射器将1滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上.5.待油酸薄膜形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上用水彩笔描下油酸薄膜的形状,某次实验油酸薄膜的形状如图所示.

三、数据记录测量量1234油酸酒精溶液体积V1/cm3

滴数N

1滴油酸酒精溶液体积V0/cm3

1滴溶液所含纯油酸的体积V/cm3

油膜的面积S/cm2

油酸分子直径d/m

四、数据分析答案:分析得到的实验数据,可得出这样的结论:油酸分子直径的数量级是10-10m.五、注意事项1.实验前,必须把所有的实验用具擦洗干净,实验时吸取油酸、酒精和油酸酒精溶液的器具要专用,不能混用,否则会增大误差,影响实验结果.2.待测油膜扩散后会收缩,要在油膜形状稳定后再描轮廓,扩散后又收缩有两个原因:一是水面受油酸酒精液滴的冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后液面收缩.3.本实验只要求估算分子大小,实验结果的数量级符合要求即可.4.爽身粉不宜撒得过厚.5.向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成.命题角度1

巩固强化——应该怎么做【典例1】在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,有下列实验步骤:①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上,待薄膜形状稳定.③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,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子的直径.④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内溶液每增加一定体积时的滴数,由此计算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积.⑤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.(1)上述步骤的正确顺序是

.(填写步骤前面的序号)

(2)将1mL的油酸溶于酒精,制成500mL的油酸酒精溶液,测得1mL的油酸酒精溶液有50滴.将1滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为

m.(结果保留一位有效数字)

答案:(1)④①②⑤③

(2)3×10-10【典例2】(2023·广东汕头)在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2,用注射器和量筒测得V0体积上述溶液有n滴,把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为a.(1)油酸薄膜的面积S=

.

(2)油酸分子的直径是

.(用V1、V2、V0、n、S表示)

(3)(多选)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是由于

.

A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格C.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴D.水面上爽身粉撒得太多,油膜没有充分展开

油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,会导致统计的油膜面积偏小,计算结果将偏大,故B正确;用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴,则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小,计算结果将偏小,故C错误;如果水面上爽身粉撒得太多,油酸没有充分展开,会导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小,计算结果将偏大,故D正确.

命题角度2

拓展迁移——还能怎么做【典例3】在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,所用的油酸酒精溶液每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,所得油酸薄膜的轮廓形状如图所示,图中每个小方格的边长为1cm.(1)油酸薄膜的面积是

cm2.

(2)实验测出油