2026届高考物理一轮复习第十五章 热学：第5讲 实验：用油膜法估测油酸分子的大小探究气体等温变化的规律（课件 学案，共2份）

物理 第讲　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律 考点一　实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路 如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球形，用d＝计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度d就是油酸分子的直径。 二、实验器材 清水、酒精、油酸、烧杯(或量筒)、浅盘(边长约30～40 cm)、注射器(或滴管)、带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板、坐标纸)、彩笔、爽身粉、容量瓶(500 mL)。 三、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，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。 3．用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积VN，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N(或者用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)。 4．根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 5．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。 6．用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。 7．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。 四、数据处理 1．根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S(或者将画有油酸薄膜轮廓的有机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，不足半个的舍去，多于半个的算一个，算出油酸薄膜的面积S)。 2．根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油膜的厚度d。 3．重复实验，多测几次油膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。 五、误差分析 产生原因 减小办法 偶然误差： (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差； (2)利用小格子数计算油膜面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差； (3)测量烧杯(或量筒)内溶液增加一定体积的滴数时，体积观测不准确会带来误差； (4)油膜轮廓的画线不准会带来误差 (1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封； (2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。方格边长越小，计算出的面积越精确； (3)选用内径小的注射器，读数时正视(或选用内径小的量筒，读数时平视)； (4)画图时图线轮廓边缘清晰 系统误差： 将油酸分子看成球形且紧密排列，忽略了分子间隙 — 六、注意事项 1．注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸酒精溶液未滴下)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 2．待测油酸膜扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。 3．当重做实验时，水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持浅盘的清洁。 例1　利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、最小刻度为0．1 mL的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm×40 cm的浅盘、爽身粉、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%的油酸酒精溶液一滴一滴 ... ...