新教材高中物理第一章分子動理論第2節(jié)實驗：用油膜法估測油酸分子的大形件新人教版選擇性必修第三冊

第一章

分子動理論第2節(jié)

實驗：用油膜法估測油酸分子的大小課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.理解分子模型，知道分子直徑的數(shù)量級。2.學(xué)會用油膜法估測分子大小。3.能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進(jìn)行處理，掌握“互補(bǔ)法”計算油膜面積。1.物理觀念：知道用單分子油膜方法估算分子的直徑，運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球體的模型。2.科學(xué)思維：體會通過測量宏觀量來研究微觀量的思想方法。3.科學(xué)探究：培養(yǎng)在物理學(xué)中的估算能力。

三、實驗器材油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、淺盤、玻璃板、坐標(biāo)紙、彩筆、爽身粉或細(xì)石膏粉。四、實驗步驟

六、誤差分析1.油酸酒精溶液配制后長時間放置，酒精的揮發(fā)會導(dǎo)致溶液的濃度改變，從而給實驗帶來較大的誤差。2.利用量筒測量油酸酒精溶液的體積時，沒有使用正確的觀察方法而產(chǎn)生誤差。3.油滴的體積過大，同時水面面積過小，不能形成單分子油膜。4.描繪油膜形狀的畫線誤差。5.利用小正方形個數(shù)計算輪廓的面積時，輪廓的不規(guī)則性容易帶來誤差。6.不考慮油酸分子的空隙，計算分子直徑的誤差。1.實驗前，必須把所有的實驗用具擦洗干凈，實驗時吸取油酸、酒精和溶液的移液管不能混用，否則會增大誤差，影響實驗結(jié)果。2.待測油酸擴(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.本實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果的數(shù)量級符合要求即可。4.爽身粉不宜撒得過厚，油酸酒精溶液的濃度要適宜。5.向水面滴油酸酒精溶液時，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜輪廓難以形成。七、注意事項探究點一

實驗原理和實驗操作例（2021上海位育中學(xué)高二期中）在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中：（1）與實驗中“將油酸分子看成球形”采用的方法相同的是___。A.引入質(zhì)點的概念B.平均速度的定義C.引入重心的概念D.研究加速度與力或質(zhì)量關(guān)系的實驗

A

[解析]將油酸分子看成球形，屬于理想化模型，而引入質(zhì)點的概念采用的方法也是理想化模型，平均速度是采用比值定義法，重心是等效法，研究加速度與力或質(zhì)量關(guān)系的實驗采用的是控制變量法。

④①②⑤③

[解析]本實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積（④）→準(zhǔn)備淺水盆（①）→形成油膜（②）→描繪油膜邊緣，測量油膜面積（⑤）→計算分子直徑（③）。故實驗步驟為：④①②⑤③。

（4）某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由哪些原因造成的？（試寫出兩條）

[答案]痱子粉過厚；計算滴數(shù)時少記了幾滴

[解析]在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于油酸未完全散開；計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格。

B

將痱子粉均勻撒在水面上探究點二

數(shù)據(jù)處理和誤差分析

ABD

油膜法估測分子大小的解題思路

次數(shù)1538______________2545_______3563________________

符合

1.（2021河北秦皇島一中高二月考）關(guān)于“用油膜法估測分子直徑”的實驗，下列說法正確的是(

)A.將一滴純油酸滴入水槽中，并用筆快速描繪出油膜的邊界B.計算油膜面積時，把所有不足一格的方格都看成一格C.用一滴油酸酒精溶液的體積，除以單分子油膜面積，可得油酸分子直徑D.用一滴油酸酒精溶液的體積乘以溶液濃度，除以單分子油膜面積，可得油酸分子直徑

D

[解析]描繪油膜邊界時，先把帶有方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓，計算油膜面積時，要把大于半格看成一格，不足半格的舍掉。

D

AB

4.（2021陜西長安一中高三月考）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，（1）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___；A.可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B.對油酸溶液起到稀釋作用C.有助于測量一滴油酸的體積D.有助于油酸的顏色更透明便于識別

B

（1）這種估測方法是將每個分子視為______，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為____________，這層油膜的厚度可視為油酸分子的______。

單分子油膜

直徑

球體

[解析]這種估測方法是將每個分子視為球體。讓油酸盡可能在水面散開，形成的油膜可視為單分子油膜。這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑。

（1）本實驗中做了三點理想化假設(shè)：①將油酸分子視為球形；②__________________；③油酸分子是緊挨在一起的。

油膜看成單分子層

（2）在滴入溶液之前，要先在水面上均勻撒上痱子粉，這樣做的目的是___________________________________；

使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀

[解析]使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀；

7.（2021福建福清西山學(xué)校高三月考）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下：Ⅰ.取一定量的酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液。Ⅱ.用注射器將配制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。Ⅲ.在淺盤內(nèi)盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定。Ⅳ.在淺盤上覆蓋玻璃板，__，用透明方格紙測量油膜的面積。（1）請將步驟Ⅳ補(bǔ)充完整：______________。

描出油膜形狀

[解析]在淺盤上覆蓋玻璃板，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜面積；

（3）若實驗中測得的油酸分子直徑偏小，則其原因可能是___。（填選項前的字母）A.油酸未完全展開B.計算油膜的面積時，將不完整的方格作為完整方格處理C.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算

B

（1）在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用__________________將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目。

注射器（或滴管）

[解析]在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用注射器（或滴管）將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目。（2）在淺盤的水面撒上痱子粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列現(xiàn)象或判斷正確的是___。A.油膜的面積先擴(kuò)張后又稍微收縮了一些B.油膜的面積先快速擴(kuò)張后慢慢趨于穩(wěn)定C.若出現(xiàn)下圖的情況，說明油酸濃度太大，需重新配制油酸酒精溶液進(jìn)行實驗

AD.若出現(xiàn)下圖的情況，可在水面上重新撒上痱子粉，再次滴入油酸酒精溶液進(jìn)行實驗

（4）當(dāng)結(jié)束實驗或重復(fù)做實驗時，需將水從淺盤的一角倒出，在這個角的邊緣會遺留少許油酸，為了保持淺盤的清潔，不影響下次使用，應(yīng)如何處理？

[答案