第十六單元

熱學(xué)實(shí)驗(yàn)十六

用油膜法估測(cè)油酸分子的大小教材原型實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教師備用習(xí)題作業(yè)手冊(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.估測(cè)油酸分子的大小.2.學(xué)會(huì)間接測(cè)量微觀量的原理和方法.二、實(shí)驗(yàn)原理

三、實(shí)驗(yàn)器材清水、淺盤、注射器（或膠頭滴管）、坐標(biāo)紙、玻璃板、爽身粉、油酸酒精溶液、量筒、彩筆.四、實(shí)驗(yàn)步驟

五、數(shù)據(jù)處理

六、誤差分析

七、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)前，必須把所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈，實(shí)驗(yàn)時(shí)吸取油酸、酒精和溶液的移液管不能混用，否則會(huì)增大誤差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.2.待測(cè)油酸擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓，擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)原因：一是水面受油酸酒精溶液液滴的沖擊凹陷后又恢復(fù)；二是酒精揮發(fā)后液面收縮.3.爽身粉不宜撒得過厚，油酸酒精溶液的濃度要適宜.4.向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜輪廓難以形成.例1

[2023·山東棗莊模擬]

某實(shí)驗(yàn)小組做了“用油膜法測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn).（1）他們進(jìn)行了下列操作.請(qǐng)選出需要的操作，并按正確操作的先后順序排列起來：D、_____________（用字母符號(hào)表示）.

A.倒入油酸&1&

B.倒入水&2&

C.描繪油膜輪廓&3&

D.記錄油酸酒精溶液的滴數(shù)&4&

E.滴油酸酒精溶液&5&

F.撒粉&6&

（3）在該實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)出的分子直徑結(jié)果明顯偏大，則可能的原因有_____（填選項(xiàng)前的字母）.AD

變式

在“用油膜法估測(cè)分子直徑的大小”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在本實(shí)驗(yàn)中“將油酸分子看成緊密排列的球體，在水面形成單分子油膜”，體現(xiàn)的物理思想方法是____________.理想模型法[解析]

此實(shí)驗(yàn)把油酸分子看成緊密排列的球體，把在水面上形成的油膜看成是單分子油膜，是理想模型法.

[解析]

由題圖可知，油膜所占方格數(shù)約為129個(gè)，則油膜的

（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是____（填選項(xiàng)前的字母）.DA.配置好的油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.將一滴油酸酒精溶液滴在水面時(shí)，滴管距水面應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些C.在水面滴入一滴油酸酒精溶液后，應(yīng)立即測(cè)量油膜面積D.描繪油膜輪廓時(shí)，玻璃板距水面不能過高

例2

[2023·福建福州模擬]

測(cè)量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微鏡法.

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例3

在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中：（1）本實(shí)驗(yàn)中做了三點(diǎn)理想化假設(shè)：將油酸分子視為球形；________________________；油酸分子是緊挨在一起的.

油酸分子形成單層分子膜[解析]

本實(shí)驗(yàn)中做了三點(diǎn)理想化假設(shè)：將油酸分子視為球形；油酸分子形成單層分子膜；油酸分子是緊挨在一起的.

（3）在一次實(shí)驗(yàn)中得到了圖乙所示的油膜，如果按此油膜來計(jì)算分子直徑，你認(rèn)為測(cè)量結(jié)果相對(duì)于真實(shí)值會(huì)______（選填“偏大”“偏小”或“無系統(tǒng)誤差”）.偏大[解析]

由題圖乙可知該次實(shí)驗(yàn)中爽身粉撒太多，油膜未能充分展開，此時(shí)所測(cè)油膜面積偏小，所以油酸分子的直徑測(cè)量結(jié)果相對(duì)于真實(shí)值偏大.教師備用習(xí)題1.在粗測(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中,具體操作如下:①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶?jī)?nèi),然后向瓶中加入酒精,直到液面達(dá)到2500mL的刻度,搖動(dòng)瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒.記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內(nèi)液體達(dá)到1.0mL為止,恰好共滴了100滴;③在邊長(zhǎng)約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水,將爽身粉均勻地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,輕輕地向水面滴一滴溶液,酒精揮發(fā)后,油酸在水面上盡可能地散開,形成一層油膜,膜上沒有爽身粉,可以清楚地看出油膜輪廓;④待油膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上繪出油酸膜的形狀;教師備用習(xí)題⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長(zhǎng)為1.0cm的方格紙上.(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含油酸的體積為

m3,油膜面積為

m2,求得的油酸分子直徑為

m(此空保留一位有效數(shù)字).

教師備用習(xí)題4×10-121.14×10-24×10-10

教師備用習(xí)題BC教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較,數(shù)據(jù)都偏大,對(duì)于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,不可能是

(填選項(xiàng)前的字母).

A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B.計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理C.畫油膜輪廓時(shí),沒等輪廓穩(wěn)定下來就立刻畫好D.水面上爽身粉撒的較多,油酸膜沒有充分展開B教師備用習(xí)題[解析]錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算,會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大,故A不符合題意;計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理,會(huì)使油膜面積增大導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小,故B符合題意;畫油膜輪廓時(shí),沒等輪廓穩(wěn)定下來就立刻畫好,會(huì)使油膜面積減小導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大,故C不符合題意;水面上爽身粉撒的較多,油酸膜沒有充分展開,使油膜面積減小導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大,故D不符合題意.作業(yè)手冊(cè)1.在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中：（1）該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)是_______（填選項(xiàng)前的字母）.ABDA.將油膜看成單分子層油膜

B.不考慮各油酸分子間的間隙C.不考慮各油酸分子間的相互作用力

D.將油酸分子看成球形[解析]

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知A、B、D項(xiàng)內(nèi)容為理想化假設(shè)的內(nèi)容.123（2）實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是___（填選項(xiàng)前的字母）.BA.可使油酸和爽身粉之間形成清晰的邊界輪廓B.對(duì)油酸起到稀釋作用C.有助于測(cè)量一滴油酸的體積D.有助于油酸的顏色更透明，便于識(shí)別[解析]

實(shí)驗(yàn)中為了使油酸充分展開，獲得單分子層油膜，需用酒精對(duì)油酸稀釋.123

1.1

1232.[2023·湖北宜昌模擬]

（1）如圖所示的四個(gè)圖反映“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是______（用符號(hào)表示）.

123

123

123

AC

123

123（4）用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的___（填選項(xiàng)前的字母）.BA.摩爾質(zhì)量

B.摩爾體積

C.質(zhì)量

D.體積