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1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 用油膜法估测分子的大小考纲解读 本实验要求 规律方法总结1实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔2实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差(2)配制油酸酒精溶液，取油酸 1 入 500 容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了 500 1 油酸的油酸酒精溶液(3)用注射器(或滴管 )将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒1实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜
2、的方法估测分子的大小当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，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小用 V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用 S 表示单分子油膜的面积，用 d 表示分子的直径，如实验原理图乙所示，则：d据处理根据上面记录的数据， 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (4)根据 算出每滴油酸酒精溶0.(5)向浅盘里倒入约 2 的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上(6)用注射器(或滴管 )将一滴油酸酒精溶液滴在水面上(7)待油酸
3、薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为 1 足半个的舍去，多于半个的算一个)(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V，并代入公式 d 算出油酸薄d.(10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小12,实验次数一滴纯油酸的体积 m)注射器针头高出水面的高度应在 1 内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前 )时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果(2)待测油膜薄膜扩散后又会收
4、缩，要在油膜薄膜稳定后再画轮廓扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩(3)当重做实验时，将水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持盘的清洁(4)本实验只要求估算分子的大小，实验原理和实验步骤的考查例 1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为 40 浅盘里倒入约 2 的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出
5、油膜的面积，根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小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，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积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完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_( 填写步骤前面的数字)(2)将 1 油酸溶于酒精，制成 300 油酸酒精溶液；测得 1 油酸酒精溶液有 50 滴现取一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 _m(结果保留 1 位有效数字)解析(2)D m510 10 130015010 1)(2)5 1010突破训练 1 “用油膜法估测分子的大小”
6、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 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C用浅盘装入约 2 的水D用公式 d ，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 指出：(1)_(2)_上述实验步骤的合理顺序是_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
7、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光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开答案(1)C 步骤中，要在水面上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实验数据处理的考查例 2 油酸酒精溶液的浓度为每 1 000 酸酒精溶液中含有油酸 0.6 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 把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，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
8、1 所示若每一小方格的边长为 25 问：图 1(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_m 2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_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 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，油膜的面积会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：1)油膜约占 70 个小格，面积约为S70252510 6 102 106 0 11 00故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d
9、 m0 10 0 0 2答案(1)球体单分子直径0 2 0 11光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 710 10 (2)主要有两个原因：水面受下落油滴冲击，先下陷后又恢复水平，因此油膜面积会先扩张后收缩；油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩解决“用油膜法估测分子的大小”实验问题的关键是要理解分子模型，也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜的厚度即分子直径数油膜面积对应的格子数时，完整的算一个，不完整的大于等于半格的算一个，不到半格的舍去突破训练 2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用 a 纯油酸配制成 b 油酸酒精溶液，再用滴管取 1 酸酒精溶液，让其自然滴出，共 n 滴现在让其中一滴落
10、到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为 S ：(1)估算油酸分子的直径大小是_2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的_A摩尔质量 B摩尔体积C质量 D体积答案(1) (2)1)油酸酒精溶液的浓度为 ，一滴油酸酒精溶液的体积为 滴油酸酒精油酸分子的直径大小为 d )设一个油酸分子体积为 V，则 V ( )3，由 可知，要测定阿伏加德罗常43 需知道油酸的摩尔体积1油膜法粗测分子直径的实验基础是 ()A把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C油酸分子的直径等于滴在水面上的油酸酒精溶液的体积除以油膜面积D油酸分子
11、直径的数量级是 1015 学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ()A油酸未完全散开B油酸溶液浓度低于实际值C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液体积时，1 溶液的滴数多记了 10 滴答案 d 知，选项 A、 C 会导致油膜面积偏小，会使 d 偏大；选项 B、D 会使油子直径 d 偏小3在“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：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；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在蒸发皿内盛 一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在蒸发皿
12、上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积改正其中的错误：_.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为 一滴溶液的体积为 03 形成的油膜面积为 40 1)在量筒中滴入 n 滴该溶液在水面上先撒上痱子粉 (2)109解析(1)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液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精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，甚至使实验失败(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d 0 9 0 310 6010 44测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1
