1、實驗九用油膜法估測分子大小第一關(guān)：基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識（一）實驗?zāi)康? .會正確測出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積及形成油膜的面積；2 .計算分子的大小.（二）實驗原理利用油酸的酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看作球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d=V/S計算出油膜的厚度.這個厚度就近似等于油酸分子的直徑.（如圖）（三）實驗器材配制好的油酸酒精溶液、淺盤、那子粉 （或石膏粉）,注射器,量筒,玻璃板,彩筆, 鉛筆,坐標紙.（四）實驗步驟1 .測一滴油酸酒精溶液中油酸的體積用注射器取出事先按一定比例配制好的油酸酒精溶液，緩緩?fù)苿踊钊谷芤阂坏我坏蔚氐稳肓客?記下

2、量筒內(nèi)增加一定體積（如x mL）時的滴數(shù)n,算出一滴油酸酒精溶液的體積V = mL.n再根據(jù)油酸酒精溶液中油酸的體積比Y,算出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積V=V'.2 .形成油膜在淺盤中倒入約 2 cm深的水，然后將郁子粉均勻地撒在水面上，再用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，一會兒就會在水面上形成一層形狀不規(guī)則的油酸薄膜.3 .測油酸薄膜的面積待油酸薄膜穩(wěn)定后，將玻璃板平放在淺盤上，然后用彩筆將油膜的形狀畫在玻璃板上.將畫有油膜形狀的玻璃板放在坐標紙上，數(shù)出油膜的格數(shù)，算出油膜的面積 S（以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位，數(shù)輪廓內(nèi)正方形個數(shù)時，不足半個的舍去，多于半

3、個的算一 個）.4 .估算出油酸分子的大小根據(jù)測出的一滴油酸酒精溶液里油酸分子的體積V和油酸薄膜的面積S,可求出油膜的厚度1,則l可看作油酸分子的直徑d.即 d=1=.S第二關(guān)：技法關(guān)解讀高考解題技法一、理想化模技法講解用油膜法測定分子大小，是利用簡化模型把分子看做了小球，實際上，分子有著復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并不是真的是小球，小球是其理想化的模型，這是研究物理問題的重要思想方法.即將復(fù)雜的物理過程、,物理現(xiàn)象中最本質(zhì),具有共性的東西抽象出來，將其理想化,模型化，略去其次要因素和條件，研究其基本規(guī)律，但在運用時要注意其規(guī)律的適用范圍和運用前提.典例剖析例1用油膜法測分子大小時要滿足的理想化的條件是（

4、）A.把在水面上盡可能充分散開的油膜視為單分子油膜B.把形成單分子油膜的分子看作緊密排列的球形分子C.將油膜視為單分子油膜，但需考慮分子間隙D.將單分子視為立方體模型解析：依據(jù)（油膜法測量分子直徑的）實驗方法可知：將體積為V的油膜液滴滴在水平面 上，形成面積為S的油膜,則可以估算出油酸分子的直徑為d= V ,顯然，是將油酸分子視為球S狀模型，且將油膜視為單分子油膜.而公式d=V中，并沒有將分子間隙所占體積除外，顯然S是把單分子油膜的分子看作緊密排列的球形分子.故本題的正確選項應(yīng)為A,B.答案：AB二、數(shù)據(jù)處理方法技法講解（1）油酸體積的計算如果知道油酸酒精溶液濃度為巳測量出N滴油酸酒精溶液的體

5、積為V,那么1滴油酸酒精溶液中含有的油酸體積為V.V=VPxi0-6m3N(2)數(shù)格子的方法這是估測不規(guī)則形狀面積的一種方法： 將一玻璃板放在不規(guī)則面積的上方， 在玻璃板上畫出不規(guī)則圖形的輪廓，然后將其放在坐標紙上，數(shù)出不規(guī)則圖形的輪廓包圍的方格數(shù) . 計算方格數(shù)時，不足半個格子的舍去，多于半個格子的算一個，方格邊長的單位越小， 這種 方法求出的面積越精確.典例剖析例2在做用油膜法估測分子大小的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104 mL溶液中有6 mL油酸.用注射器測得 1 mL±述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油

6、酸的輪廓，再把玻璃板放 在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為 1 cm,試求：(1)油酸膜的面積是多少 cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油膜分子的直徑解析：(1)根據(jù)圖形，數(shù)得格子數(shù)為129個，那么油膜面積是S=129X 1cR=129cm2(2)根據(jù)已知條件可知，1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的體積是2 mL又已知每104 mL75溶液中有純油酸6mL mL溶液中純油酸的體積是:756 -V=75 mL=8X 10-6mL.104(3)油酸分子的直徑為:d=V =4 cm.2x10-1o S 129m.答案:(1) 1

7、29cm(2)8 X 10-6ML(3)6.2 X 10-10m三、實驗注意事項技法講解(1)選用的淺水盤各處的高度應(yīng)均勻，而且水盤應(yīng)水平放置(可從盤的邊緣各處離水面高度是否一樣看出)；水盤也不宜太高，略高于水面為宜，以使盤上的玻璃片盡可能地接近水 面又不接觸水面，這樣描繪出的油酸膜輪廓就比較準確.描畫油酸膜輪廓時，眼睛視線應(yīng)通過所畫之處而垂直于玻璃片 .(2)油酸溶液配制時間不能過長，否則濃度改變，實驗誤差太大.(3)為了使滴到水面的油酸盡量少，除了把油酸稀釋外，應(yīng)盡量選用出口特別細的注射 器或滴管，最好使用滴下 100滴以上溶液才有1 mL體積的滴管.(4)向水面滴下酒精油酸溶液時，注意使

8、滴管垂直于水面，管口靠近水面，輕輕地滴下，就能得到油層不再擴散，形成邊緣圓滑的油膜典例剖析例3下面是某同學(xué)在用油膜法測分子大小的實驗過程中的一些操作其中正確的是()A.在水盤中灑上郁子粉后，用滴管把一滴油酸滴入水盤中B.滴入油酸時注射針頭離水面約10cm高C.向水盤中加水時一直加到水平面接近水盤邊緣D.水盤中加入水后立即灑上舜子粉，并立即滴上油酸酒精溶液解析：選項A中向水盤中加入油酸是不正確的，而應(yīng)加入1:200的油酸酒精溶液，向水盤中加入溶液時注射針頭離液面為1cm左右，太高會使溶液外濺， 所以B選項錯，向水盤中加水時應(yīng)當使液面接近水盤的邊緣，這樣當描畫油酸膜輪廓時，玻璃板與油酸膜離得近，描

9、畫得會比較準確，所以C選項正確，畫油酸膜輪廓時應(yīng)當?shù)鹊揭好嫫届o后向水盤中灑郁子粉、 滴溶液，所以D選項錯.答案：C第三關(guān)：訓(xùn)練關(guān)笑對高考隨堂訓(xùn)練1.某油劑的密度為8X 102kg/m3,取這種油劑0.8g滴在水面上，最后形成的油膜最大的 面積約為()A.10-10n2B.104RC.1010cm2D.104cm解析：由題目給出的條件，已知密度p=8X 102kg/m3,質(zhì)量M=0.8X 10-3kg ,則該油滴體積：V=M =0.8 108 102n3=10-6m7 / 7word.即所形成的油膜為單分子層， 則由單分子油膜法測分當將油滴滴在水面上面積最大時, 子直徑方法，可得油膜面積：S=V

10、式中d為分子直徑一一即油膜厚度.因為一般分子直徑數(shù)量級為10-10m,d=1O-10m.得 S= 10 nf=104nf.10 10答案：B2.在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：A.取油酸1.00 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250 mL的刻度線為止.搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液B.用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒中，記錄滴入溶液的滴數(shù)，直到量筒達到1.00 mL為止，共滴了 100滴.C.在水盤內(nèi)注入蒸儲水，靜置后用滴管吸取油酸的酒精溶液，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D.測得油膜面積為

11、 3.60 X 102cm2.利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑約為 m.（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.解析：1滴油酸的酒精溶液中所含油酸的體積V= mL=4< 10-5mL油膜可看作單250 10056分子薄膜, d= 一 =24 m=1.1 x 10-9 m.S 3.6 10 10答案：1.1 x 10-93 .在用“油膜法”估測分子的大小的實驗中，實驗簡要步驟如下：A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個的舍去，多于半個的算一個），再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S.B.將一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上， 用彩筆將薄膜的形

12、狀描畫在玻璃板上C.用淺盤裝入約2 cm深的水，然后將郁子粉或石膏粉均勻地撒在水面上D.用公式d=V/s,求出薄膜厚度，即油酸分子的大小E.根據(jù)酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積VF.用注射器或滴管把事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù).上述實驗步驟的合理順序是 答案：FCBAEtM CFBAED4 .利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為0.05%（體積分數(shù)）的油酸酒精 溶液,最小刻度為0.1ml的量筒,盛有適量清水的45X 50cR淺盤,那子粉,橡皮頭滴管, 玻璃板,彩筆,坐標紙.(1)下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟E C.A.用

13、滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 ml油酸酒精溶液時的滴數(shù)NB.將郁子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為 0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入 ，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的,前數(shù)nC.D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積 S(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小 (單位:cm)解析：本題考查油膜法測油酸分子直徑的步驟及數(shù)據(jù)處理方法(1)將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上.(2)每滴油酸

14、酒精溶液的體積為cm3Nn滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V=nx 0.05%cmiN所以單個油酸分子的大小為V n 0.05% .S NS答案：(1)將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上.(2) n0.05%NS5 .某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A.油酸未完全散開B.油酸中含有大量酒精C.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D.求每滴體積時,1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴解析：由d=V可知，測得的直徑明顯偏大的原因可能是將V測大了，也可能是將 S測S小了，如A、C項均將S測小了，D項將V測小了，而B項油酸中酒精未揮發(fā)之前，油膜面積大，測量值應(yīng)小些，綜上所述，A C正確，B D錯誤.答案：AC6 . (1)用油膜法估測分子大小的實驗，兩個前提假設(shè)是(2)實驗中，若配制的油酸酒精溶液的濃度為n, 一滴溶液的體積為 V,實驗中描繪出油膜由純的油酸薄膜的面積為 S,則估算出油酸分子的直徑為 .且分子看作小球,解析：用油膜法估測分子大小是假設(shè)油酸中的分子緊密排列的,中的分子排列成一層.油膜的厚