人教解密20 选修实验（解析版）-【高频考点解密】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练.docx

解密20 选修实验
核心考点
考纲要求
用油膜法估测分子的大小
实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度
实验二：测定玻璃的折射率
实验三：用双缝干涉测光的波长
要求会正确使用温度计
实验
考点1 用油膜法估测分子直径的大小
1．原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如果把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图所示。
2．计算：如果测出油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d=。
3．分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m。
4．油膜法测分子直径
（1）实验步骤
①在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上。
②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。
③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。
④待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜的形状。
⑤将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有直径为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S。
⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
⑦计算油酸薄膜的厚度d=，即为油酸分子直径的大小
（2）注意事项
①实验前，必须把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用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。
②待测油酸面扩散后又收缩，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的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。
③本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。
④痱子粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于为宜。
⑤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．数据处理
计算方法：
（1）一滴油酸溶液的平均体积
（2）一滴油酸溶液中含纯油酸的体积
V=×油酸溶液的体积比。（体积比=）
（3）油膜的面积S=n×1 cm2。（n为有效格数，小方格的边长为1 cm）
（4）分子直径d=。（代入数据时注意单位的统一）
6．几点说明
（1）酒精油酸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 mL的滴数时，体积观测不准确会带来很大误差，注意正确的读取体积的方法，应选用内径小的量筒。
（4）油膜形状的画线不准会带来误差。
（2020·陕西西安市·长安一中高三月考）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，
(1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________；
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.20m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)。
【答案】B 1.0
【详解】
(1)[1]实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，故选B。
(2)[2]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
一滴油酸酒精溶液的体积
则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为
（2020·全国高三专题练****在“用油膜法估测分子的大小”实验中，
(1)该实验中的理想化假设是（____）
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（____）
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为__