实验18 用油膜法估测油酸分子的大小——【人教】备战2023年高考物理一轮重难点复习（解析版）.docx

实验18 用油膜法估测油酸分子的大小
1.知道油膜法估测油酸分子的大小的原理.
2.掌握用油膜法估测油酸分子的大小的方法．
1．实验原理
实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示油酸分子的直径，如图乙所示，则d＝.
2．实验器材
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．
3．实验过程
(1)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止．
(2)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.
(3)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上．
(4)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．
(5)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．
(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)．
(7)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝，算出油酸薄膜的厚度d.
(8)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小．
【典例1】（2022·全国·高三课时练****某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得100滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为20mm。
（1）在实验中，下列操作错误的是________。
A．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格
C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度
D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是________mL。
（3）油酸分子的直径是________m。（结果保留1位有效数字）
【答案】     AB##BA     2×10－5     4×10－10
【解析】（1）[1]A．为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故A错误，符合题意；
B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，待油膜的形状稳定后，再数方格数，故B错误，符合题意；
C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度，故C正确，不符合题意；
D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个，故D正确，不符合题意。
故选AB。
（2）[2]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是
V＝mL＝2×10－5mL