2019版高考物理一轮复习实验增分专题13用油膜法估测分子的大小学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验十三 用油膜法估测分子的大小 考纲要求 考情分析 命题趋势 用油膜法估测分子的大小 近五年未出现高考题 高考对本实验的考查主要侧重于以下三个方面： 1.实验原理的理解；2.“ 数格法 ” 估算面积的应用； 3.实验数据处理和误差分析 知识梳理 夯实基础 一、原理与操作 二、注意事项 (1)油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置，以免浓度改变，产生误差 (2)油酸酒精溶液的浓度以小于 11 000为宜 (3)痱子粉的用量不要太大，否则不易成功 (4)测 1 滴油酸酒精溶液的体积时，滴入 量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误

2、差较小 (5)浅盘里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【 精品教育资源文库 】 线时视线应与板面垂直 (6)要待油膜形状稳定后，再画轮廓 (7)本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合即可 三、误差分析 (1)纯油酸体积的计算引起误差； (2)油膜形状的画线误差； (3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差 核心考点 分层突破 考点 1 原验原理 例 1在 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 实验中， (1)(多选 )该实验中的理想化假设是 ( ABD ) A将油膜看成单分子层油膜 B不考虑各油酸分子间的间隙 C不考虑各油酸分子间的相互作用力 D将

3、油酸分子看成球形 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是 ( B ) A可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B对油酸溶液起到稀释作用 C有助于测量一滴油酸的体积 D有助于油酸的颜色更透明便于识别 (3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为 0.22 m2 的蒸发皿、滴管、量筒 (50 滴溶液滴人量筒体积约为 1 毫升 )、纯油酸 和无水酒精若干已知分子直径数量级为 10 10 m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度 (油酸与油酸酒精溶液的体积比 )至多为 _1.1_( 保留两位有效数字 ) 解析 (1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子

4、层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选项 A、 B、 D 正确 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差 (3)根据题意可得x5010 610 10 0.22，解得 x 0.001 1，所以千分比为 1.1 考点 2 实验数据处理 例 2油酸酒精溶液的浓度为每 10 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸 6 mL，用滴管向量筒【 精品教育资源文库 】 内滴 75 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加 1 mL.若把一滴

5、这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图所示 (1)若每一小方格的边长为 10 mm，则油酸薄膜的面积为 _1.1510 2_m2； (2)每一滴油酸 酒精溶液含有纯油酸的体积为 _810 12_m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 _710 10_m.(保留一位有效数字 ) 解析 (1)从题图中数出方格数约为 115个，则油酸薄膜的面积为 1151 cm 2 1.1510 2 m2； (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 6 mL10 00075 810 12 m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径 d VS

6、810 121.1510 2 m710 10 m 对应演练 迁移运用 1 (多选 )某学生在做 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 的实验中，计算结果偏大，可能是由于 ( AC ) A油酸未完全散开 B油酸中含有大量酒精 C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D求每滴体积时， 1 mL 的溶液的滴数多记了 10 滴 解析 由 d VS可知，选项 A、 C 正确；油酸中含酒精，酒精能挥发，对实验结果无影响，选项 B 错误；求每滴体积时， 1 mL 溶液的滴数多记了 10 滴，故 d 偏小，选项 D 错误 2某油剂的密度为 0.810 3 kg/m3，取这种油剂 0.8 g 滴在水面上，最后形成

7、的油膜的最大面积约为 ( B ) A 10 10 m2 B 104 m2 C 1010 cm2 D 104 cm2 解析 S md 0.810 30.810 310 10 m2 110 4 m2，故选项 B 正确 3关于将油膜形状画在玻璃板上的步骤，下列说法正确的是 ( B ) A滴上油酸后在油膜扩散到最大面积时画 B滴上油酸后等油酸形状稳定后尽快画 【 精品教育资源文库 】 C等的时间越长越好 D随便什么时候画都行 解析 油酸酒精溶液在滴入水中后由于表面张力的作 用会扩散，刚开始时由于油膜中有酒精，所以面积较大，酒精溶于水后会很快挥发，油膜面积又会缩小，此后有一段时间，油膜形状处于稳定状态

8、，测油膜面积应该在这段时间内测，所以选项 A 错误，选项 B 正确；如果等的时间过长，则油膜的形状会发生变化，痱子粉所形成的包围圈会逐渐破裂，无法再测，所以选项 C、 D 错误 4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 ( B ) A摩尔质量 B摩尔体积 C质量 D体积 解析 设一个油酸分子体积为 V，则 V 43( d2)3，由 NA VmolV 可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积，故选项 B 正确 5 (1)在做 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有

9、 _量筒、痱子粉、坐标纸_ (2)在用油膜法估测分子大小的实验中，在哪些方面作了理想化的假设： _将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的 _；实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为 _纯油酸粘滞 力较大，直接测量体积时误差太大 _；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了 _界定油膜大小的边界 _ (3)如图甲所示的四个图反映 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 _dacb_.(用符号表示 ) 甲 (4)在做 “ 用油膜法估测分子大小 ” 的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为 A，又用滴管测得 N 滴这种油酸酒精溶液的总体积为 V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为 a 的正方形小格 的纸上，如图乙所示，测得油膜占有的小正方形个数为 X 用以上字母表示油酸分子直径的大小 d ！ VANXa2 # 【 精品教育资源文库 】 从图中数得油膜占有的小正方形个数为 X _55_