高中物理高考 第11讲 油膜法测分子直径—2021年高考物理实验方法大全（解析版）

这是一份高中物理高考 第11讲 油膜法测分子直径—2021年高考物理实验方法大全（解析版），共5页。试卷主要包含了然后测出烧杯口的面积，01mL，等内容，欢迎下载使用。

江苏省特级教师 特约金牌名师 戴儒京
方法：
1.将油滴滴到装有水的烧杯里,让油滴均匀分布在水的表面上,这样油分子就以球状的形态,一个一个地平铺靠在一起.
2.然后测出烧杯口的面积
3.再用滴入水中油的体积 除以 面积,得到的就是油分子的直径了.
注意事项：
1.油酸不宜太浓,酒精不能太多,一定要等油膜全部散开而且绝对不可以沾到水盘边
2.在计算面积时坐标纸上不满半格的舍去（不能与其他不足半格的加起来算）
3.滴油酸的时候滴管距离水面不能太高,这样油酸不容易浮在水面,也不能太低沾到水面上
题1：
油膜法测分子直径（实验）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
（1）将体积为V1=1.00mL的油酸注入容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到V2=100mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液，配成油酸的酒精溶液．
（2）用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到V1=1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
（3）在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
（4）测得此油膜面积为S=3.6×102cm2．
①这种粗测方法是将每个分子视为______，让油酸尽可能地在水面上散开，
形成的油膜面积可视为______，则这层油膜的厚度可视为油分子的_____．
②利用数据可求得：一滴油酸分子的体积______一滴油酸酒精溶液的体积______；油酸分子的直径为______．
【解析】①这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．
②1滴油酸溶液的体积为：=0.01mL，
一滴油酸分子的体积V=
油酸分子的直径d=
【答案】（1）球体；单分子油膜；直径；（2）1×10-4mL；0.01mL；2.8×10-9m．
【点评】本题考查了油膜法测分子直径的原理、求分子直径，是一道基础题，要理解实验原理；计算的时候要注意，需要求出纯油的体积，而不是油酸溶液的体积．
题2：在用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有6mL油酸，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如下图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。
试求：
(1)油酸膜的面积是多少cm2?
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。
【思路分析】
采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数就行。面积超过正方形一半算一个，不足一半的舍去不计。数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积。
根据油酸酒精浓度，和1滴油酸酒精溶液的体积，按比例算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。
纯油酸的体积=1滴酒精油酸溶液体积浓度
把油酸分子看成球体，认为分子紧密排列，油膜的厚度约等于油酸分子的直径d。由d=V/S，求出油酸分子的直径。
【解析】
数正方形的个数
面积超过正方形一半的正方形的个数约为140个，
则油酸膜的面积约为S=140cm2。
算纯油酸的体积
纯油酸的体积=1滴酒精油酸溶液体积×浓度。
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
V=(1mL/75)×(6/10000)=8×10−6mL。
计算油酸分子直径
把油酸分子看成球体，且不考虑分子的间隙，
则油酸分子直径
d=V/S≈6×10−10m。
考点：用油膜法估测分子大小的计算方法。
题3.上海等级考２０２０年13题、在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，均匀撒痱子粉有利于形成_______，便于记录数据。将体积为 v的油酸酒精溶液滴在水面上， 油膜充分散开后面积为S,溶液的浓度为，则估算该分子的直径为________。
[答案]边界清晰的油膜，
【解析】根据油酸酒精溶液的体积v求油酸的体积为,油酸分子的直径为。
[考察知识]油膜法估测分子直径。
[核心素养]科学探究(油膜法实验的基本原理)