（北京专用）2020版高考物理总复习 第十四章 第4讲 实验：用油膜法估测分子的大小课件

第4讲实验:用油膜法估测分子的大小实验原理知识梳理考点实验步骤与注意事项深化拓展实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层①单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸酒精溶液滴在水面上时,油酸酒精溶液就在水面上散开,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知识梳理上形成的②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,如图乙,则③d= 。  VS甲乙用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、分度值为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C:A.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N;B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴一滴油酸酒精溶液;C.;D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S。(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小(单位:cm)。答案见解析解析(1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为 mL,单个油酸分子的直径为d= = cm。0.05%NVS0.05%NS深化拓展考点实验步骤与注意事项实验步骤1.取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成200毫升的油酸酒精溶液。2.往边长约为30~40cm的浅盘中倒入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1mL,算出每滴油酸酒精溶液的体积V0= mL。1n4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜。5.待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。6.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。7.据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V,据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d= ,即油酸分子的直径,看其数量级(单位为m)是否为10-10,若不是10-10须重做实验。VS注意事项1.实验前,必须将所有的实验用具擦洗干净,实验时,吸取油酸、酒精和配制的溶液的移液管要专用,不能混用,否则会增大实验误差。2.痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功。3.油酸酒精溶液的浓度小于0.1%为宜,不宜长时间放置。4.浅盘中的水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。5.滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面1cm以内。6.本实验只要求估算分子的大小,实验结果数量级符合要求即可。【情景素材·教师备用】1-1(2018西城二模)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,先配制好一定浓度的油酸酒精溶液,并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V。往浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面散开,形成一块薄膜,薄膜上没有痱子粉,可以清晰地看出它的轮廓,如图所示。待薄膜形状稳定后量出它的面积为S。在这个实验中,下列说法正确的是。 A.根据d= 就可以粗略地测量酒精分子的直径B.根据d= 就可以精确地测量油酸分子的直径C.选择油酸作为被测物质,是因为油酸的物理性质有助于油酸在水面上形成单分子膜VSVS答案C解析选择油酸作为被测物质,是因为油酸的物理性质有助于油酸在水面上形成单分子膜,由d= 可以粗略地测量油酸分子的直径。VS1-2在“用油膜法估测分子的大小”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痱子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一滴在水面上,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,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。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。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。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1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有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0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为m。(结果保留1位有效数字)答案(1)④①②⑤③(如果④放在③之前的其他位置也可)(2)5×10-10解析(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先配制油酸酒精溶液,再往盘中倒入水,并撒痱子粉,然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,再将玻璃板放于盘上,将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,根据d= 计算油酸分子直径的大小。(2)一滴溶液中含油酸体积V= × m3,d= =5×10-10m。VS6110501300VS