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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小集体备课ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小集体备课ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了建立理想模型估算法，课时对点练等内容，欢迎下载使用。
MINGQUEYUANLI TILIANFANGFA
明确原理 提炼方法
怎么估测绿豆的直径呢?
方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数
为了估测油酸分子的大小，我们把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜。
尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，
但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。
测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。
为了使油酸充分展开，获得一块单分子层油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。
(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液.(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数.(3)用它们的 除以 ，得到1滴油酸酒精溶液的体积.(4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V.
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、 、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸.
1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.
(1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉 地撒在水面上.(2)用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜.(3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上 .(4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的 ，多于半个的算一个.(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到 .
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S.
1.用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝___.2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为 m.
1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差.
3.实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉应均匀撒在水面上，浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。.
2.测1滴酒精油酸溶液的体积时，滴入量筒中的酒精油酸溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。
7.利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个。
4.在水面撒痱子粉后，不要再触动盘中的水。痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。
5.滴入油酸溶液时，一定要细心，不要一下滴得太多，使油膜的面积过大。
6.待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。
1.若实验中将N滴溶液误数成了N＋1滴，则测得分子直径的数值将
2.油酸薄膜未充分散开则测得分子直径的数值将
3.计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格，则测得的分子直径数值将
4.若痱子粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果
5.若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径
1.关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验说法错误的是A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.将油酸分子看成球形D.实验室中没有油酸酒精溶液，可用纯油酸代替
2.(2020·江苏省新丰中学高二期中)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是A.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积B.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测 量油膜的面积C.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利 用坐标纸去计算油膜的面积D.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画 在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积
3.为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是A.用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共N滴，则每滴中含有油酸 mLB.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上
解析 mL是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的浓度才是油酸的体积，A错误；多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，D错误.
4.(2021·南京市第十三中学高二期末)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得n滴溶液的体积为c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，每滴该溶液中油酸的体积为___ mL，估算油酸分子的直径为_____ cm.
(2)用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的____.A.摩尔质量 B.摩尔体积C.质量 D.体积
解析 因阿伏加德罗常数等于摩尔体积除以一个分子的体积，则用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数还需知道油酸的摩尔体积，故选B.
5.(2021·江苏高三专题练习)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5 cm，由此估算出油酸分子直径为A.7×10－8 m B.1×10－8 mC.7×10－10 m D.1×10－10 m
例1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误：__________________________________________________________________________________________________.
②在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积；③在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
解析 ②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大，应先用累积法测出N滴该溶液体积，再求出一滴的体积；③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先撒上爽身粉，再滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出有清晰轮廓的油膜.
1.(2021·江苏省镇江第一中学高二月考)某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验的方法及步骤如下：①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝5 000 mL②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；③往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
根据以上信息，回答下列问题：(1)该同学遗漏的重要步骤是_______________________________________________________；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图3所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝10 mm.
待油酸薄膜形状稳定后再将事先准备好的玻璃板放在浅盘上
解析 “用油膜法估测分子大小”的实验步骤可简记为“配→撒→滴→描→数→算”.由实验步骤可知，缺少的实验步骤是待油酸薄膜形状稳定后再将事先准备好的玻璃板放在浅盘上；
KE SHI DUI DIAN LIAN
9.(2020·江苏徐州高二期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中.(1)某同学操作步骤如下：①用0.5 mL的油酸配制了1 000 mL的油酸酒精溶液；②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1 mL；③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为160 cm2，油酸分子直径大小d＝__________ m(结果保留一位有效数字).
(2)若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
MINGQUEYUANLI TILIANFANGFA
明确原理 提炼方法
怎么估测绿豆的直径呢?
方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数
为了估测油酸分子的大小，我们把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜。
尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，
但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。
测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径。
为了使油酸充分展开，获得一块单分子层油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜。
(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液.(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数.(3)用它们的 除以 ，得到1滴油酸酒精溶液的体积.(4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V.
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、 、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸.
1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V.
(1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉 地撒在水面上.(2)用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜.(3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上 .(4)根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的 ，多于半个的算一个.(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到 .
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S.
1.用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝___.2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为 m.
1.油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差.
3.实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉应均匀撒在水面上，浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。.
2.测1滴酒精油酸溶液的体积时，滴入量筒中的酒精油酸溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。
7.利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个。
4.在水面撒痱子粉后，不要再触动盘中的水。痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。
5.滴入油酸溶液时，一定要细心，不要一下滴得太多，使油膜的面积过大。
6.待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。
1.若实验中将N滴溶液误数成了N＋1滴，则测得分子直径的数值将
2.油酸薄膜未充分散开则测得分子直径的数值将
3.计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格，则测得的分子直径数值将
4.若痱子粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果
5.若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径
1.关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验说法错误的是A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.将油酸分子看成球形D.实验室中没有油酸酒精溶液，可用纯油酸代替
2.(2020·江苏省新丰中学高二期中)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是A.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积B.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测 量油膜的面积C.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利 用坐标纸去计算油膜的面积D.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画 在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积
3.为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是A.用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共N滴，则每滴中含有油酸 mLB.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上
解析 mL是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的浓度才是油酸的体积，A错误；多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，D错误.
4.(2021·南京市第十三中学高二期末)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得n滴溶液的体积为c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，每滴该溶液中油酸的体积为___ mL，估算油酸分子的直径为_____ cm.
(2)用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的____.A.摩尔质量 B.摩尔体积C.质量 D.体积
解析 因阿伏加德罗常数等于摩尔体积除以一个分子的体积，则用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数还需知道油酸的摩尔体积，故选B.
5.(2021·江苏高三专题练习)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5 cm，由此估算出油酸分子直径为A.7×10－8 m B.1×10－8 mC.7×10－10 m D.1×10－10 m
例1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误：__________________________________________________________________________________________________.
②在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积；③在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
解析 ②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大，应先用累积法测出N滴该溶液体积，再求出一滴的体积；③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先撒上爽身粉，再滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出有清晰轮廓的油膜.
1.(2021·江苏省镇江第一中学高二月考)某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验的方法及步骤如下：①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝5 000 mL②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；③往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
根据以上信息，回答下列问题：(1)该同学遗漏的重要步骤是_______________________________________________________；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图3所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝10 mm.
待油酸薄膜形状稳定后再将事先准备好的玻璃板放在浅盘上
解析 “用油膜法估测分子大小”的实验步骤可简记为“配→撒→滴→描→数→算”.由实验步骤可知，缺少的实验步骤是待油酸薄膜形状稳定后再将事先准备好的玻璃板放在浅盘上；
KE SHI DUI DIAN LIAN
9.(2020·江苏徐州高二期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中.(1)某同学操作步骤如下：①用0.5 mL的油酸配制了1 000 mL的油酸酒精溶液；②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1 mL；③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为160 cm2，油酸分子直径大小d＝__________ m(结果保留一位有效数字).
(2)若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
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