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IP屬地：云南 上傳時間：2023-07-01 格式：DOC 頁數(shù)：10 大?。?90KB 積分：12 舉報 版權(quán)申訴

第02講實驗：用油膜法估測油酸分子的大小目標導(dǎo)航目標導(dǎo)航課程標準課標解讀通過實驗，估測油酸分子的大小1.知道用油膜法測定分子大小的思路。2.通過實驗估測分子的大小，體會建立模型和估測方法在研究物理問題中的應(yīng)用。3.了解一般分子大小的數(shù)量級。知識精講知識精講知識點1．實驗思路把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上會形成一層油膜，油膜是由單層油酸分子中的烴基C17H33-組成．把分子簡化為球形處理，并認為它們緊密排布，測出油膜的厚度d，它就相當于分子的直徑，即油酸分子的直徑等于1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V與它在水面上攤開的面積S之比，如圖所示．二、實驗器材配制好的一定濃度的油酸酒精溶液、淺盤、水、爽身粉(或細石膏粉)、注射器、燒杯、玻璃板、彩筆、坐標紙．三、物理量的測量1．測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V.(1)配制一定濃度的油酸酒精溶液．(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度讀取該段溶液的總體積，再把它一滴一滴地滴入燒杯中，記下液滴的總滴數(shù)．(3)用它們的總體積除以總滴數(shù)，得到1滴油酸酒精溶液的體積．(4)根據(jù)溶液濃度計算其所含純油酸的體積V.2．測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S.(1)在淺盤里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，將爽身粉均勻地撒在水面上．(2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一塊有輪廓的油膜．(3)待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下薄膜的形狀．(4)根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．(5)把正方形的個數(shù)乘單個正方形的面積就得到油膜的面積S.四、數(shù)據(jù)分析1．用1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V和該油膜面積S計算出油膜厚度，即油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S).2．除了一些有機物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10－10m.五、注意事項1油酸酒精溶液配制好后不要長時間放置，以免濃度改變，造成較大的實驗誤差．2．實驗前應(yīng)注意檢查淺盤是否干凈，爽身粉(或細石膏粉)應(yīng)均勻撒在水面上．3．向水面滴油酸酒精溶液時，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成．4．待測油酸薄膜擴散后又會收縮，要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再描輪廓．5．計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．【即學(xué)即練】“用油膜法估測分子的大小”的實驗的方法及步驟如下：①向體積V油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達到V總=500mL②用注射器吸?、僦信渲坪玫挠退峋凭芤?，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當?shù)稳雗=100滴時，測得其體積恰好是V0=1mL③先往邊長為30~40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，形成______，穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀。⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長a=20mm。根據(jù)以上信息，回答下列問題：（1）步驟④中應(yīng)填寫:___________；（2）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V'=____mL；油酸薄膜的面積S約為____m2；（3）油酸分子的直徑d的計算公式為:____________算得直徑約為____________m（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。能力拓展能力拓展考法用油膜法估測油酸分子的大小【典例1】在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每mL溶液中有l(wèi)mL油酸。用注射器測得lmL上述溶液有20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，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和大小如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：(1)油酸膜的面積是多少；(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)估測出油酸分子的直徑。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，配制好適當比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒測得1mL含上述溶液50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測出油膜的面積，便可算出油酸分子的直徑。某同學(xué)計算出的油酸分子的直徑結(jié)果明顯偏大，可能的原因是（）A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量酒精C．計算油膜面積時將所有不足一格的方格均記為了一格D．求每滴溶液中純油酸的體積時，1mL溶液的滴數(shù)多記了幾滴2．關(guān)于油膜面積的測量方法，下列做法正確的是（）A．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積B．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量沒有油膜的面積C．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)立即將油膜的輪廓畫在玻璃紙上，再利用坐標紙去計算油膜的面積D．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再把油膜的輪廓畫在玻璃紙上，然后用坐標紙去計算油膜的面積3．為了減小“用油膜法估測分子的大小”的誤差，下列方法可行的是（）A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積V1，則每滴油酸酒精溶液的體積V2=B．用淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些C．先在淺盤水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D．用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形4．某種油酸酒精溶液中油酸的體積百分比濃度為0.05%，50滴這種溶液的總體積為1mL，將1滴這樣的溶液滴在足夠大的水面上，酒精溶于水并很快揮發(fā)，最后在水面上形成的油膜面積約為（）A．103cm2 B．104cm2C．105cm2 D．106cm25．在“用單分子油膜估測分子的大小”的實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（）A．對油酸溶液起到稀釋作用B．有助于測量一滴油酸的體積C．有助于油酸的顏色更透明便于識別D．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓6．在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，現(xiàn)有油酸和酒精按體積比為n：m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛有水的淺盤、一支滴管、一個量筒、爽身粉、帶方格的玻璃板等。（1）用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出油酸酒精溶液的體積V；（2）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；（3）待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀如圖所示，則油膜面積為___________（已知每個小方格面積為S）；（4）估算油酸分子的直徑的表達式d=___________（用題目中字母表示）。（5）某同學(xué)實驗中最終測得的油酸分子直徑偏大，則其原因可能是___________。（填選項前的字母）A．錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算B．計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理C．水面上爽身粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開題組B能力提升練1．關(guān)于“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，下列說法正確的是（）A．實驗時應(yīng)先將油酸酒精溶液滴入水中，再將痱子粉撒在水面上B．實驗時可觀察到油膜的面積一直擴張直至面積穩(wěn)定C．實驗中待油膜面積穩(wěn)定后，用刻度尺測量油膜的面積D．計算油酸分子直徑時用油酸體積除以對應(yīng)油膜面積2．利用單分子油膜法估測分子的直徑，需要測量的物理量是（）A．一滴油酸的體積和它的密度 B．一滴油酸的體積和它散成油膜的最大面積C．一滴油酸的質(zhì)量和它的密度 D．一滴油酸形成油膜的厚度和它的密度3．在用油膜法測分子大小的實驗中，取體積為V1的純油酸用酒精稀釋，配成體積為V2的油酸酒精溶液，現(xiàn)將體積為V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，穩(wěn)定后油膜的面積為S，已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則下列說法不正確的是（）A．該實驗中假設(shè)油酸分子是球模型，油酸在水面形成了單分子油膜B．實驗中使用酒精的目的是為了稀釋油酸C．由題目中數(shù)據(jù)可知油酸分子的直徑為D．這一滴溶液中所含的油酸分子數(shù)為4．關(guān)于分子動理論，下列說法中正確的是（）A．圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應(yīng)先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時間位置的連線圖，連線表示該花粉顆粒做布朗運動的軌跡C．圖丙為分子力F與分子間距r的關(guān)系圖，分子間距從r0開始增大時，分子力先變小后變大D．圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，曲線②對應(yīng)的溫度較高5．如圖所示，“用油膜法估測分子的大小”的實驗。在實驗中，將油酸酒精溶液滴入水中后，接著操作的是（）A．立刻用刻度尺去量油膜的面積B．讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積C．立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標紙去計算油膜的面積D．讓油膜盡可能地散開，等到形狀穩(wěn)定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標紙去計算油膜的面積6．在實驗“用油膜法估測油酸分子的大小”中，用注射器向淺盤里的水面滴入的是（）A．一滴油酸酒精溶液 B．一滴純油酸C．油酸酒精溶液 D．純油酸7．（1）如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是___________（用符號表示）。（2）油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如上圖所示。若每一小方格的邊長為25mm，試問：這種估測方法是將每個油酸分子視為___________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為___________油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的___________。圖中油酸膜的面積為___________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是___________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是___________m。（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）題組C培優(yōu)拔尖練1．某同學(xué)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗時，下列操作使實驗結(jié)果偏小的是（）A．直接使用了純油酸B．撒的痱子粉過多，導(dǎo)致油酸未能完全散開C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多計了10滴2．用油膜法估測油酸分子直徑的實驗中，一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V，油膜面積為S，油酸的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，下列說法正確的是（）A．一個油酸分子的質(zhì)量為 B．一個油酸分子的體積為C．油酸的密度為 D．油酸分子的直徑為3．在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，實驗中有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在方格紙上，計算出油膜的面積。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上，然后用彩筆將油膜的形狀描繪在玻璃板上。已知某同學(xué)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液并測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。該同學(xué)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2。關(guān)于上述步驟中正確的順序編號及估算出的油酸分子直徑，下列選項正確是（）A．④②①⑤③，5×10－10m B．④①②⑤③，8×10－10mC．④①②⑤③，5×10－10m D．④②①⑤③，8×10－10m4．水的相對分子質(zhì)量是18，水的密度，阿伏加德羅常數(shù)，在標準狀況下，水蒸氣的摩爾體積是，則水蒸氣分子的平均間距大約是水分子直徑的（）A．1倍 B．10倍 C．100倍 D．1000倍5．在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，所用油酸酒精溶液的質(zhì)量百分濃度為η，質(zhì)量為m的油酸酒精溶液有n滴，且純油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA?，F(xiàn)取一滴溶液滴入撒有爽身粉的淺水盤里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描繪出油酸膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在邊長為1cm的坐標紙上，算出油膜的面積S。關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A．一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為B．油酸分子直徑為C．一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子個數(shù)為D．計算油膜的面積可以通過在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)得到6．鉆石是首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為（單位為），摩爾質(zhì)量為（單位為），阿伏加德羅常數(shù)為。已知1克拉克，則（）A．克拉鉆石所含有的分子數(shù)為B．克拉鉆石所含有的分子數(shù)為C．每個鉆石分子直徑的表達式為（單位為m）D．每個鉆石分子直徑的表達式為（單位為m）E．每個鉆石分子的質(zhì)量為7．在用油膜法估測分子大小的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為，且滴溶液體積為?，F(xiàn)取1滴溶液滴入撒有痱子粉的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描繪出油酸膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在邊長為的坐標紙上，算出油膜的面積。關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A．不用痱子粉，直接將1滴溶液滴入淺水盤也可以完成實驗B．水面上形成的油酸薄膜的體積為C．估測油酸分子的直徑為D．在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)以計算油膜的面積采用的是近似法E．用配制的油酸酒精溶液的原因是因為易于形成油酸的單分子油膜8．在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，下列做法正確的是_______A．用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的體積是1ml，則1滴溶液中含有油酸10-2mlB．用淺盤裝入適量的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形狀穩(wěn)定之后再描繪其形狀D．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，再用刻度尺去量油膜的面積E．根據(jù)1滴油酸溶液中油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的直徑9．在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：a.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。b.往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。c.將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。e.將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，①上述步驟中，正確的順序是___________。②在用油膜法估測分子直徑的實驗中，會使測算結(jié)果偏大的操作是___________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．求每滴溶液中純油酸的體積時