2025秋高考物理复习专题十三热学实验十五用油膜法估测分子的大小课件（23页PPT）

(共23张PPT)
实验十五　用油膜法估测分子的大小
1.实验器材
清水、盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、
坐标纸、玻璃板、痱子粉（或石膏粉）、油酸
酒精溶液、量筒、彩笔.
2.实验步骤
（1）用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差.
（2）配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后
5.误差分析
（1）纯油酸体积的计算引起的误差.
（2）油酸薄膜面积的测量引起的误差主要有两个方面：
①油酸薄膜形状的画线误差；
②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差.
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步骤不完整的，请指出：
① 　 .
② ______________________________________________________________
.
（2）上述实验步骤的合理顺序是 .
C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉.
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.
CFBAED
（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.计算油酸薄膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸薄膜面积时，只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多，油酸薄膜没有充分展开
ACD
变式　油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示.
（1）若每一小方格的边长为30 mm，则油酸
薄膜的面积为　　　　　　m2.
（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的
体积为　　　　　　m3.
（3）由上数据估算出油酸分子的直径为　　　 　m.
4.95×10-2
1.2×10-11　
2.42×10-10
知识巩固练
1.关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列说法正确的是 （　　）
A.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
B.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上
C.实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足一格的应全部舍去
D.单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径
（本栏目对应学生用书P447）
D
2.在“用单分子油膜估测分子大小”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在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，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③在水面上先撒上痱子粉
（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为　　　　m.
1.2×10-9
次序 S/cm2 d的平均值/m
1 533
2 493
3 563
4×10-2
8×10-6
1.50×10-8
1.62×10-8　
+1.42×10-8
1.51×10-10　
符合要求
综合提升练
4.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法.
（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL 油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示.坐标格的正方形大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是　　　　cm2，由此估算出油酸分子的直径是　　　　m（结果保留1位有效数字）.
256
8×10-10
（2）如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为　　　　m（结果保留2位有效数字）.
9.4×10-10