步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第十一章 热 学》热 学

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第十一章 热 学》热 学内容摘要：

1、实验学案 54 用油膜法估测分子的大小实验目的1估测油酸分子的大小2学习间接测量微观量的原理和方法实验原理图 1利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成_油膜(如图 1 所示) ，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用 d_计算出油膜的厚度，其中 V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积， S 为油膜面积这个厚度就近似等于油酸分子的_实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔实验步骤1用滴管(或注射器)将油酸酒精溶液滴入量筒，数出每毫升油酸酒精溶液的滴数，算出每滴液滴体积的平均值2把洗干净的浅盘水平放置，倒入约 2 的水用纱网( 2、或粉扑) 将适量的痱子粉(或石膏粉) 轻轻洒在水面上3用滴管(滴管距离水面约 1 一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状4将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形小方格的个数(不足半格的舍去，多于半格的算一个格)，估测出油膜的面积，估算油酸分子的直径5清洗浅盘，擦去玻璃板上的油膜轮廓线，重复做 2 次至 3 次实验数据处理根据上面记录的数据， 廓内的小格子数轮廓面积 滴纯油酸的体积 V 分子的大小 (m) 平均值12注意事项1实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净实验时，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专 3、用，不能混用，否则会增大实验误差2痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功3油酸酒精溶液的浓度以小于 宜，不宜长时间放置4浅盘中的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5油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓扩散后又收缩的原因有两个：一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后，油膜回缩6滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面 1 内，否则油膜难于形成7因为水和油酸都是无色透明的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的边界注意要从盘的中央加痱子粉由于加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开，同时粉粒之间又存在着排斥作用，粉会自动扩散至均匀这样 4、做，比将粉撒在水面上的实验效果要好；撒痱子粉后，不要再触动盘中的水8当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁9本实验只要求估算分子的大小，实验结果数量级符合要求即可误差分析1油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差2利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差为减小误差，不足半个格子的舍去，多于半个格子的算一个方格边长的单位越小，计算出的面积越精确3测量量筒内溶液增加 1 滴数时，注意正确的观察方法4油膜形状的画线误差题型 5、一实验原理和步骤的考查【例 1】 (2011大纲全国22)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤往边长约为 40 浅盘里倒入约 2 的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_( 填写步骤前面的数字 6、)(2)将 1 油酸溶于酒精，制成 300 油酸酒精溶液；测得 1 油酸酒精溶液有 50 滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是 (结果保留 1 位有效数字)题型二实验数据的处理【例 2】 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸体积占溶液总体积的百分比为 滴油酸酒精溶液，读出总体积为 散开的油膜在带有方格的玻璃板上描绘的图形如图 2 所示已知玻璃板上每个小方格的长和宽均为 2(1)油膜的面积等于多少。 (2)油酸分子的直径是多少。 题型三误差分析及注意事项【例 3】 某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，其原因可能是( )A 7、油酸未完全散开B油酸中含有大量的酒精C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴油酸酒精溶液的体积时， 1 溶液的滴数误多记了 10 滴1用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似()A把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D将油酸分子视为立方体模型2在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，备有下列器材：油酸酒精溶液、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔还缺少的器材是( )A只有量筒 B只有坐标纸C量筒和坐标纸 D不再缺少仪器3 “用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A将画有油膜轮廓的玻璃板放 8、在坐标纸上，数出轮廓内的方格数( 不足半格的舍去，多于半格的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积 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 的水D用公式 d ，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小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全，请指出：_._.(2)上述实验步骤的合理顺序是_油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为 V 油酸 ，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为 1500,1 液滴 250 滴，那么 1 滴溶液的体积是_以一滴溶液中 9、油酸体积为 V 油酸 _根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值 0 10 m 作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求 /均值 /332 4933 000 酸酒精溶液中有油酸 0.6 用滴管向量筒内滴加 50 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了 1 把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图3 所示若每一小方格的边长为 25 问：图 3(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为_模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_图中油酸膜的面积为_m 2；每一滴酒精油酸溶液 10、中含有纯油酸体积是_m 3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m (结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中，距水面约 2 位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢。 请写出你分析的原因：6在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1 000 .6 注射器测得 1 述溶液为 80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图 4 所示，图中正方形方格的边长为 1 求：(1)油酸膜的面积是_；(2)实验测出油酸分子的直径是_m；(结果保留两位有效数字 ) 11、(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开。 向体积 V 油 1 酸中加酒精，直至总量达到 V 总 500 注射器吸取 A 中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入 n100滴时，测得其体积恰好是 往边长 3040 浅盘里倒入 2 的水，然后将_加到盘的中央，让其自动扩散至均匀D用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状E将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图 5 所示，数出轮廓范围内正方形的个数 N，正方形边长 l20 答下列问题(有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果)图 5( 12、1)步骤 C 中应填写：_.(2)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V 纯 是_ 3)油酸分子直径是_ 4用油膜法估测分子的大小【基础自主落实】实验原理单分子V/S直径【热点题型精析】例 1 (1)(2)5 1010解析 (2)d m510 10 130015010 (1)262)(1)油膜面积约占 26 小格，油膜面积为 S26a 2(2)一滴油酸酒精溶液中所含有纯油酸体积为 k，所以油酸分子的直径 d 析 结论A 油酸未完全散开，S 测 小于完全散开后的最大面积，d 偏大 正确B 溶液中酒精部分挥发到空气中，部分溶解于水，不影响纯油酸体积 错误C 计算面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致 S 测 偏小，则 d 偏大 正确D 1 液误多记了 10 滴，则所求得油酸体积偏小，d 偏小 错误【课时效果检测】1用油膜法估测分子大小，必须将分子视为球形，并且不考虑分子间隙；水面上的膜为单分子油膜只有如此，油膜的厚度才能视为分子直径，即 d .开始实验前必须用滴管将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中， 记下量筒内溶液增加一定体积时的滴数，从而 计算出一滴油酸酒精溶液的体 积在玻璃板上画出油膜的形状后，要放在坐标纸。