高考物理复习第十二章热学实验十三用油膜法估测分子的大小.doc

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1、实验十三用油膜法估测分子的大小突破点(一)　实验原理与操作[典例1]　(2017·南宁模拟)“用油膜法估测分子的大小”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S。B．将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2cm深的水。D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小。E．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。(1)上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请指出：①___________

2、_____________________________________________________________。②________________________________________________________________________。(2)上述实验步骤的合理顺序是________。(3)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

3、格数D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开[解析]　(1)①C步骤中，要在水面上均匀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。12(2)实验步骤的合理顺序是CFBAED。(3)由d＝可知，测量结果偏大有两个原因，一是体积比正常值偏大，二是面积比正常值偏小，故可能正确的说法是A、C、D。[答案]　见解析(2)CFBAED(3)ACD[集训冲关]1．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是(　　)A．1滴油酸的质量和它的密度B．1滴油酸的体积和它的密度C．1滴油酸的体积和它散成油膜的最

4、大面积D．所散成的油膜的厚度和它的密度解析：选C　据油膜法测分子直径的原理d＝，只需测量1滴油酸的体积和它形成的单分子油膜的最大面积即可，故C正确。2．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散开稳定；④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油酸薄膜形状，用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：错误的步骤：__________________________________；有遗漏的步骤：___________

5、_____________________。解析：②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；③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液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实验失败。答案：见解析突破点(二)　数据处理与误差分析[典例2]　油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现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1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，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所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：

6、12(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________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________m3；根据上述数据，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2cm的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：____________________________________

7、___________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)油膜面积约占70小格，面积约为S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V＝××10－6m3＝1.2×10－11m3，油酸分子的直径约等于油膜的厚度d＝＝m≈2.7×10－10m。(2)