第一章分子动理论2实验：用油膜法估测油酸分子的大形件（新人教版选择性必修第三册）

第一章　分子动理论\n2．实验：用油膜法估测油酸分子的大小\n课前预习反馈课内互动探究课堂达标检测目标体系构建核心素养提升\n目标体系构建\n【学习目标】1．知道油膜法测分子大小的原理，并能进行测量和计算。2．通过油膜法实验使学生知道科学研究中的一种方法：利用宏观量求微观量。3．知道分子的球形模型，知道分子直径的数量级。4．会动手进行实验，得出较准确的实验结果。\n【思维脉络】\n课前预习反馈\n1．处理方法(1)理想化：认为油酸薄膜是由____________紧密排列组成的，则油膜的________即为油酸分子的直径，如图所示。(2)模型化：把油酸分子简化成________。单个分子知识点1知识储备厚度球形\n2．估算方法实验时测出一滴油酸的体积V，再测出油膜的面积S，估算出油膜的厚度，认为就是油酸分子的直径d＝______。3．分子的大小一般分子大小的数量级是______m，质量的数量级是_____________kg。10－1010－26～10－27\n1．实验器材________、________、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、__________、彩笔、痱子粉或细石膏粉。油酸知识点2参考案例酒精坐标纸\n2．实验步骤(1)在浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上。(2)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液。(3)用注射器往量筒中滴入1mL配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴入的滴数N，算出一滴油酸酒精溶液的体积V′。\n(4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。(5)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状。(6)将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S或者玻璃板上边长为1cm的方格的个数，通过数方格个数，算出油酸薄膜的面积S。计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个。\n知识点3数据分析\n(1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免改变浓度，造成较大的实验误差。(2)实验前应注意浅盘是否干净，否则难以形成油膜。(3)浅盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀撒在水面上。(4)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。(5)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。(6)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。知识点4注意事项\n简化处理是在一定场合、一定条件下突出客观事物的某种主要因素，忽略次要因素而建立的。将分子简化成球形，并且紧密排列，有利于主要问题的解决。特别提醒\n课内互动探究\n探究用油膜法估测分子直径的实验基础下列选项中不是油膜法粗略测定分子直径的实验基础的是()A．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是10－15m典例剖析典例1D\n解析：油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V＝Sd，这些都是用油膜法估算分子直径的实验基础，油酸分子直径的数量级是10－10m，D错。\n1．(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：______________________________________________________________________对点训练dacb①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙。\n解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。则操作先后顺序应是dacb。\n探究用油膜法估测分子大小的实验探究(2020·河北省张家口市一中高二上学期期中)(1)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：典例2典例剖析A．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上；B．将油酸和酒精按一定比例配制好；C．向浅盘中倒入约2cm深的水；\nBDCEFAGH\n(2)若油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm,则①油酸膜的面积是____________m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________m3；③按以上数据，估测出油酸分子的直径是___________m。1.14×10－28.0×10－127.0×10－10\n\n解析：(1)将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液中油酸的面积，就是油酸分子的直径。因此合理顺序排列BDCEFAGH。\n\n2．(2021·湖北武汉市高二学期期中联考)实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。对点训练\n(1)油酸膜的面积是_______cm2。(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mL(保留2位有效数字)。(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径为___________m(保留2位有效数字)。(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。1157.5×10－66.5×10－10\n\n\n1．(2021·湖北黄冈月考)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入约2cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；\n⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是______________________________；错误的步骤是_____________________________________________(指明步骤，并改正)，油酸分子直径的表达式d＝_______。③，将痱子粉均匀撒在水面上⑥，应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格\n\n2．(2021·江苏南京中华中学月考)在用油膜法估测分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；\n③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；\n⑤将画有油膜形状的玻璃板放在有许多边长为1.0cm的方格的坐标纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为___________m3，油膜面积为___________m2，求得的油酸分子直径为___________m。(结果全部保留两位有效数字)4.0×10－128.1×10－34.9×10－10\n\n3．(2021·山东省潍坊市高三模拟)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中：(1)下列实验操作正确的是______A．水槽中倒入的水越深越好B．水面上多撒痱子粉比少撒好C．待水面稳定后再将痱子粉均匀地撒在水面上D．滴入液滴时要使滴管离水面尽可能高一些C\n(2)现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d＝____________。(3)在测量溶液体积时，滴数多数了几滴，会使得测量结果比真实值偏______。小\n\n