人教版高中物理精讲精练-选择性必修31.2：实验：用油膜法估测油酸分子的大小原卷版.docxVIP

1.2：实验：用油膜法估测油酸分子的大小

【考点归纳】

考点一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析

考点二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤

考点三：油膜法估测油酸分子直径实验

【知识归纳】

一、实验原理

把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子中的烃基C17H33-组成．

把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示．

二、实验器材

配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸．

三、物理量的测量

1．测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.

(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液．

(2)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．

(3)用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积．

(4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V.

2．测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S.

(1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上．

(2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一块有轮廓的油膜．

(3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状．

(4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．

(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S.

四、数据分析

1．用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝eq\f(V,S).

2．除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10m.

五、注意事项

1油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差．

2．实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上．

3．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．

4．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓．

5．计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．

【题型归纳】

题型一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析

1．（2023下·江苏扬州·高二统考期中）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（）

A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要高一些

B．为清晰显示油膜的边界，应该在滴入油酸酒精溶液后撒上痱子粉

C．如果将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，会导致测量结果偏小

D．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些

2．（2023·全国·高二专题练习）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（????）

A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙

B．分子直径等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比

C．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格

D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小

3．（2022下·江苏宿迁·高二统考期末）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（）

A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜

B．中的V是一滴油酸酒精溶液的体积

C．若油酸酒精溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏小

D．测量油膜面积时，必须让油膜形成规则的几何形状

题型二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤

4．（2023上·江苏盐城·高二盐城中学校考期末）在“用油膜法估测分子的大小”的活动中，规范正确操作后，画出如图所示的油膜形状。已知油酸酒精溶液的浓度为η，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（????）

A．油酸分子的大小（直径）为

B．活动中，应先滴一滴油酸酒精溶液后再均匀地撒上适量的爽身粉

C．若爽身粉撒的过厚，会导致分子直径测量值偏大

D．估测油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大

5．（2023下·高二单元测试）某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽取上述溶液，并缓慢地滴出50滴溶液，共计1mL。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标中小正方形方格的边长为20mm。下列说法正确的是（）

A．实验中将油酸稀释是为了满足形成单分子油膜的条件

B．由实验数据可得每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是

C．经计算油酸分子的直径大约是

D．实验中如果没有