实验13　用油膜法估测分子的大小-2021年高考物理二轮复习实验专题强化训练（解析版）

3.0 envi 2025-03-18 19 4 131.55KB 9 页 3知币
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实验 13
　
用油膜法估测分子的大小
对点训练----练基础 固知识
例1　“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下:
A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 ,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再
根据方格的边长求出油酸膜的面积 S
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描
画在玻璃板上
C.用浅盘装入约 2 cm 深的水
D.用公式 d=
V
S
,求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小
E.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积 V
(1)上述步骤中有步骤遗漏或不完整的,请指出:
① .
② . (2)上述实验步骤的合理顺序是
　　　　
.
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可
能正确的是
　　　　
.
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
【答案】　见解析
【解析】 (1)①C步骤中,要在水面上均匀撒上痱子粉或细石膏粉.
②实验时,还需要:F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一
定体积时液滴的数目.
(2)实验步骤的合理顺序是 CFBAED.
(3)由d=
V
S
可知,测量结果偏大有两个原因,一是体积比正常值偏大,二是面积比正常值偏小,故可能正确的说
法是选项 A、C、D.
例2在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每 1 000 mL 溶液中有 0.6 mL 油
酸.用注射器测得 1 mL 上述溶液有 75 滴,把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的浅盘的水里,待水面稳定后,将玻璃
板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和大小如图所示,坐标中
正方形方格的边长为 1 cm,试求:
(1)油酸膜的面积是
　　　　
cm2;Ô
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
　　　　
mL;Ô
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是
　　　　
m.
【答案】　 (1)132
　
(2)8.0×10-6
　
(3)6.1×10-10
【解析】 (1)根据题图,数得格子数为 132 个,那么油膜面积是 S=132×1 cm2=132 cm2.
(2)根据已知条件可知,1 mL 溶液中有 75 滴,1滴溶液的体积是
1
75
mL.又已知每 1 000 mL 溶液中有纯油酸 0.6
mL,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是
V=
0.6 ×1
75
1000
mL=8.0×10-6 mL.
(3)油酸分子的直径为 d=
V
S
=
8×1 0-6
132
cm≈6.1×10-10 m.
能力训练----研典题 导解法
训练点 1
　
教材原型实验的基本技能
典例 1　 (2020·湖北枣阳模拟)用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为 0.05%(体积分数)的油酸
酒精溶液、分度值为 0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的 45×50 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩
笔、坐标纸.
(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤 C
A.用滴管将浓度为 0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入 1 mL 油酸酒精溶液时的滴数 N
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为 0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴
地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数 n
C. .
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形
的个数,算出油酸薄膜的面积 S
(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小
　　　　
(单位: cm).
【答案】　 (1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
　
(2)
【解析】 (1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.
(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为
0.05 %
N
mL,向浅盘中共滴入油酸的体积 V=
0.05 %n
N
cm3,所以单个油
酸分子的直径为 d=
V
S
=
0.05 %n
NS
.
训练点 2
　
实验拓展与创新
典例 2 (2019·山西太原五中月考)如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安
装了一个光电门 B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下
方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图所示,则d=
　　　　
mm.
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