高2021届高2018级高三物理一轮复习课件13-1-4-实验：用油膜法估测分子的大小
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出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直。 (5)稳定:要待油膜形状稳定后再画轮廓。 (6)数格数:数出正方形的个数,不足半个的舍
去 ,多于半个的算一个。
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实验基础梳理
2.数据处理与误差分析
(1)数据处理
①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。方法是计算轮廓范围内正方形
解析 用油膜法估测分子直径时,需使油酸在水面上形成单分子层油膜,为使油酸尽可 能地散开,将油酸用酒精稀释。根据V＝Sd,要求得分子的直径d,则需要测出油膜面积,以 及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积,其方法 可用累积法,即1 mL油酸酒精溶液的滴数。
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解析 实验时先将痱子粉撒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴入水面, 选项 C 错误;处理数据时,先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有的纯油酸体积, 再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径,选项 D 错误。
答案 ABE
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多维训练
2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm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_____④__①__②__⑤__③_______。(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,测得1 cm3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0.13 m2。 由此估算出油酸分子的直径为______5_×_1_0_－m1。0 (结果保留1位有效数字)
时先将痱子粉均匀洒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,C错误;一滴油酸酒
精溶液的体积并非为油酸体积,要根据油酸酒精溶液中所含油酸的比例,求出所含油酸
体积,故D错误;实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再
取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积,然后计算单分子油膜
考点4 实验:用油膜法估测分子的大小
02 多维训练
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课堂互动
1.基本原理与操作 装置及器材
2
操作要领
(1)干净:实验用具要擦洗干净。 (2)适量:痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则
不易成功。 (3)适宜:油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 (4)水平、垂直:浅盘要水平放置,以便准确地画
转到解析
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多维训练
1.(多选)(2020·陕西渭南一模)关于用“油膜法”估测分子大小的实验,下列说法正确的
是( )
A.单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径
B.测量结果表明,分子直径的数量级是10－10 m
C.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上
D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
(2)误差分析
①纯油酸体积的计算引起误差。
②油膜面积的计算造成误差。a．油膜形状的边界画线造成误差。b．数格子的个数所造成的误差。
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课堂互动
【例4】 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。 (1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25 mL 油酸,倒入标注250 mL 的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中 滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒 有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有 正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的每个 小正方形大小为2 cm×2 cm。由图可以估算出油膜的面积是___2_5_6_____cm2,由此 估算出油酸分子的直径是__8_×__1_0_－_1_0_m(保留1位有效数字)。
(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个 “量子围栏”的照片。这个量子围栏是由 48个铁原子在铜的表面排列成直径为 1.43×10－8 m的圆周而组成的,由此可 以估算出铁原子的直径约为_9_.4_×__1_0_－_1_0_ m (结果保留2位有效数字)。
转到解析
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课堂互动
【例4】 [2019·全国Ⅲ卷,33(1)] 用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀 释的目的是________使__油__酸__在__浅__盘__的__水__面__上__容__易__形__成__一__块__单__分__子__层__油__膜_______。 实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以 ____________________把__油__酸__酒__精__溶__液__一__滴__一__滴__地__滴__入___小__量__筒__中__,测__出__1___m_L_油______ ________________酸__酒__精__溶__液__的__滴__数__,得__到__一__滴__溶__液__中__纯__油__酸__的__体__积_____________。 为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是________________________ ________________单__分__子__层__油__膜__的__面__积____________________________________。
的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就是油膜的面积。
②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，利用一滴溶液中纯油酸的体积 V 和薄膜
的面积 S，算出油酸薄膜的厚度 d＝VS，即为油酸分子的直径。看分子直径数量级(单位为 m)是否为 10－10， 若不是 10－10 需重做实验。
的厚度即可,故E正确。答案 ABE
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本节内容结束
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1.(多选)(2019·陕西渭南一模)关于用“油膜法”估测分子大小的实验,下列说法正 确的是( )
A.单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径 B.测量结果表明,分子直径的数量级是10－10 m C.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上 D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径 E.实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再取一滴该 溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积
E.实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再取一滴该溶
液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积 解析 油膜是由单层的油酸分子组成的,因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直
径,故A正确;分子直径很小,其数量级是10－10 m,故B正确;为了使油酸分子紧密排列,实验
去 ,多于半个的算一个。
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实验基础梳理
2.数据处理与误差分析
(1)数据处理
①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。方法是计算轮廓范围内正方形
解析 用油膜法估测分子直径时,需使油酸在水面上形成单分子层油膜,为使油酸尽可 能地散开,将油酸用酒精稀释。根据V＝Sd,要求得分子的直径d,则需要测出油膜面积,以 及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积,其方法 可用累积法,即1 mL油酸酒精溶液的滴数。
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解析 实验时先将痱子粉撒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴入水面, 选项 C 错误;处理数据时,先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有的纯油酸体积, 再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径,选项 D 错误。
答案 ABE
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2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm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_____④__①__②__⑤__③_______。(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,测得1 cm3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0.13 m2。 由此估算出油酸分子的直径为______5_×_1_0_－m1。0 (结果保留1位有效数字)
时先将痱子粉均匀洒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,C错误;一滴油酸酒
精溶液的体积并非为油酸体积,要根据油酸酒精溶液中所含油酸的比例,求出所含油酸
体积,故D错误;实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再
取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积,然后计算单分子油膜
考点4 实验:用油膜法估测分子的大小
02 多维训练
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课堂互动
1.基本原理与操作 装置及器材
2
操作要领
(1)干净:实验用具要擦洗干净。 (2)适量:痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则
不易成功。 (3)适宜:油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 (4)水平、垂直:浅盘要水平放置,以便准确地画
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1.(多选)(2020·陕西渭南一模)关于用“油膜法”估测分子大小的实验,下列说法正确的
是( )
A.单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径
B.测量结果表明,分子直径的数量级是10－10 m
C.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上
D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
(2)误差分析
①纯油酸体积的计算引起误差。
②油膜面积的计算造成误差。a．油膜形状的边界画线造成误差。b．数格子的个数所造成的误差。
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【例4】 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。 (1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25 mL 油酸,倒入标注250 mL 的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中 滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒 有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有 正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的每个 小正方形大小为2 cm×2 cm。由图可以估算出油膜的面积是___2_5_6_____cm2,由此 估算出油酸分子的直径是__8_×__1_0_－_1_0_m(保留1位有效数字)。
(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个 “量子围栏”的照片。这个量子围栏是由 48个铁原子在铜的表面排列成直径为 1.43×10－8 m的圆周而组成的,由此可 以估算出铁原子的直径约为_9_.4_×__1_0_－_1_0_ m (结果保留2位有效数字)。
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【例4】 [2019·全国Ⅲ卷,33(1)] 用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀 释的目的是________使__油__酸__在__浅__盘__的__水__面__上__容__易__形__成__一__块__单__分__子__层__油__膜_______。 实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以 ____________________把__油__酸__酒__精__溶__液__一__滴__一__滴__地__滴__入___小__量__筒__中__,测__出__1___m_L_油______ ________________酸__酒__精__溶__液__的__滴__数__,得__到__一__滴__溶__液__中__纯__油__酸__的__体__积_____________。 为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是________________________ ________________单__分__子__层__油__膜__的__面__积____________________________________。
的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，把正方形的个数乘以单个正方形的面积就是油膜的面积。
②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，利用一滴溶液中纯油酸的体积 V 和薄膜
的面积 S，算出油酸薄膜的厚度 d＝VS，即为油酸分子的直径。看分子直径数量级(单位为 m)是否为 10－10， 若不是 10－10 需重做实验。
的厚度即可,故E正确。答案 ABE
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多维训练
1.(多选)(2019·陕西渭南一模)关于用“油膜法”估测分子大小的实验,下列说法正 确的是( )
A.单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径 B.测量结果表明,分子直径的数量级是10－10 m C.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上 D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径 E.实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再取一滴该 溶液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积
E.实验时,先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中,制成油酸酒精溶液,再取一滴该溶
液滴在撒有痱子粉的水面上,测量所形成的油膜面积 解析 油膜是由单层的油酸分子组成的,因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直
径,故A正确;分子直径很小,其数量级是10－10 m,故B正确;为了使油酸分子紧密排列,实验