物理实验油膜法测分子直径
实验题14油膜法估测分子直径(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
实验题14油膜法估测分子直径时间：50分钟 满分：100分1．（6分）（2020·东海县第二中学高二学业考试）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1×104mL 溶液中有纯油酸6mL ，用注射器测得1mL 上述溶液为75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酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm ，试求：(1)油酸膜的面积是_______cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL 。
(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为_______m 。
【答案】1406810-⨯ 105.710m -⨯【解析】【分析】【详解】（1）[1]油酸膜的面积是S =140×1cm 2=140cm 2（2）[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 64611mL 810mL 1075V -=⨯⨯=⨯ （3）[3]把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径6610281010 5.7101.4010m m V d S ----⨯⨯==≈⨯⨯ 2．（6分）（2020·河北省南和县第一中学高二期中）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤①往边长约为40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③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。
④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。
⑤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）(2)将31cm 的油酸溶于酒精，制成3300cm 的油酸酒精溶液；测得31cm 的油酸酒精溶液有50滴。
油膜法估测分子直径实验课后作业参考答案
《油膜法测分子直径》课后作业答案1. 一滴体积为V 的油酸滴入水中，形成面积为S 的单分子油膜。
则油酸分子的直径 d = 。
阿伏加德罗常数为N A ，油酸的摩尔质量为M ，则油酸的密度ρ= 。
答案：1．V /S 3πMS 3/4V 3N A2.某种油剂的密度为8×102kg ／m 3,取这种油剂0.8g 滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为( )A.1010cm 2B.1010m 2C.104cm 2D.104m 2答案：2.D3.取1cm 3的油酸溶于酒精，制成200cm 3的油酸酒精溶液。
已知1cm 3的溶液有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，测出这一薄膜的面积为0.2m 2，由此估测油酸分子的直径为多少米?(取一位有效数字) 答案：3.一滴油酸溶液含油酸的体积31036m 10m 10502001V --=⨯⨯=4．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器抽得上述溶液2 mL ，现缓慢地滴出1 mL 溶液，共有液滴数为50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)．试问：(1)这种估测方法是将每个分子视为________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分子的________。
(2)右图中油酸膜面积为22400 mm 2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________ mL ；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________ m ．(最后一空保留一位有效数字)答案：4. (1)小球 单分子 直径(2)1滴混合溶液中含纯油酸体积：V ＝150·6104 mL ＝1.2×10－5 mL ； 由d ＝V S ＝5×10－10m.5．利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－3 cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量M 0＝0.09 kg/mol 。
油膜法测分子直径步骤-概述说明以及解释
油膜法测分子直径步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分的概述主要介绍油膜法测分子直径的背景和意义。
可以按照以下内容进行撰写：油膜法是一种常见的测量微小颗粒或分子直径的方法。
随着纳米技术的快速发展和广泛应用，准确测量微小颗粒的直径对于许多领域的研究和应用具有重要意义。
而油膜法作为一种简便、直观、有效的测量手段，被广泛应用于纳米材料研究、生物学、化学等领域。
油膜法通过测量油膜中散射光的强度和颗粒浓度来间接推算出颗粒的直径。
其原理基于光的散射和折射的差异以及球形颗粒与光波的相互作用。
通过分析散射光的特性，油膜法可以非常精确地测量微小颗粒的直径，尤其适用于颗粒直径在几纳米至几十纳米范围内的测量。
本文将详细介绍油膜法测量分子直径的步骤。
首先，将从油膜法的原理出发，对其工作原理进行了解和解释。
接着，将详细介绍使用油膜法测量分子直径的具体步骤，包括实验准备、操作过程和数据处理方法。
最后，对油膜法的优势和不足进行了总结，并对未来研究的展望进行了探讨。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解油膜法测量分子直径的原理和步骤，为相关领域的研究人员和科学家提供参考和指导，同时也为该领域的进一步研究和应用提供了新的思路和方法。
1.2文章结构文章结构部分的内容:文章结构部分旨在向读者介绍本文的组织框架和主要内容。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了本文要讨论的主题——油膜法测分子直径，并给出了该方法的概念和应用背景。
接着，介绍了文章的结构，即正文和结论两个部分。
最后，明确了本文的目的，即探讨油膜法测分子直径的步骤及其意义。
正文部分是本文的核心内容，分为两个小节。
第一节介绍了油膜法的原理，包括油膜法的基本原理和测量分子直径的依据。
通过详细解释油膜法的工作原理，读者能够了解该方法是如何实现测量分子直径的。
第二节详细阐述了测量分子直径的步骤，包括实验准备、样品制备、测量方法和数据处理等。
每个步骤都会有具体的操作说明和实验细节，以帮助读者全面理解和实施该方法。
高中物理-实验十三用油膜法估测分子的大小
[答案] (1)256±4 8×10－10 (2)9.4×10－10
【创新考法】
1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中， (1)(多选)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
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解析：(1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油 膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸 分子看成球形，故选 A、B、D。 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液对油酸起到稀 释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使 油酸分子尽可能少的在竖直方向上重叠，更能保证其形成单 层分子油膜，也就是为了减小系统误差。 (3)根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积， 当油膜面积等于蒸发皿的面积时，油酸酒精溶液浓度最大。 一滴油酸的体积 V0＝dS＝10－10 m×0.22 m2＝2.2×10－11 m3， 一滴油酸酒精溶液的体积 V＝510 cm3＝2×10－8 m3，则此油酸 酒精溶液的浓度为VV0＝1.1 ‰。 答案：(1)ABD (2)B (3)1.1
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(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 0.22 m2 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 10－10 m，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)。
油膜直径公式
油膜直径公式
把分子默认为球形模型[V分=4π(d/2)3/3=πd3/6]；（2）把分子默认为立方体模型(V分=d3)；每个气体分子位于一样一个立方体的中心模型将油膜默认为单分子油膜,不考虑各油分子间的间隙,油膜分子默认为球形,油分子的直径等于油膜厚度.故此，d=v/s
油膜法测分子直径实验公式：V=1/6πD。
油膜法是用来估测分子直径的一种方法。
类似于取一定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些米粒占据桌面的面积S，从而计算出来米粒的直径d=V/S。
分子是由组成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体，这种键合顺序和空间排列关系称为分子结构。
由于分子内原子间的相互作用，分子的物理和化学性质不仅取决于组成原子的种类和数目，更取决于分子的结构。
油膜法测定分子直径
油膜法测定分子的直径一、理论基础：二、数据的处理：三、数据分析：四、注意事项：例1(2022·北京市海淀区101中学模拟)在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量．(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性．若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________．(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上以上操作的合理顺序是________(填字母代号)．(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C ．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D ．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理(4)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成200 cm 3的油酸酒精溶液；测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16 m 2.由此估算出油酸分子的直径为________ m ．(结果保留一位有效数字)．答案 (1)单层 V S(2)DACB (3)AC (4)6×10－10 解析 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性．若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V ，形成面积为S 的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为d ＝V S. (2)实验中先在浅盘中倒入约2 cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜；将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积．则合理的顺序是：DACB.(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．根据d＝V S可知：将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则V 偏大，测得的分子直径d 偏大，选项A 正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，则测得的分子直径偏小，选项B 错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S 的测量值偏小，分子直径测量值偏大，选项C 正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则S 测量值偏大，则分子直径测量值偏小，选项D 错误．(4)一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V ＝1200×150cm 3＝10－10 m 3 油酸分子的直径为d ＝V S ＝10－100.16m ≈6×10－10 m. 例2 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1 mL 的纯油酸配制成5 000 mL 的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL 溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5 cm ，根据以上信息，回答下列问题：(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为____ mL ；(2)油膜的面积为________ cm 2；(3)油酸分子的直径约为________ m ；(此小题保留一位有效数字)(4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是________．(5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误．其中会导致所测的分子直径d 偏小的是________．A ．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些B ．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小C ．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些答案 (1)2.5×10－6 (2)35 (3)7×10－10 (4)先变大后变小 (5)A 解析 (1)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V ＝180×15 000mL ＝2.5×10－6 mL (2)由题图油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为S ＝140×0.5×0.5 cm 2＝35 cm 2(3)油酸分子的直径约为d ＝V S≈7×10－10 m (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小．(5)甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，由d ＝V S，可知所测的分子直径d 偏小，A 正确；乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S 变小，但体积V 还是按原来的计算的，由d ＝V S，可知所测的分子直径d 偏大，B 错误；丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，由d ＝V S ，可知所测的分子直径d 偏大，C 错误．。
如何用油膜法测量分子的直径？
如何用油膜法测量分子的直径？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
问题和答复如下：【问：如何用油膜法测量分子的直径？】答：基本原理：把待测直径分子的油滴滴在水面上，油会逐渐水面上散开，形成单分子油膜。
如果把分子看成小球体，单分子油膜的厚度就可以认为等于油分子的直径。
事先测出油滴的体积（用滴管），借助于对应的油膜的面积，两者做除法运算，即可算出油分子的直径。
【问：受力分析建立坐标系的依据？】答：受力分析坐标系的建立是有原则的，不能随随便便建立。
从经验说，我们规定物体运动（或运动趋势）的方向为x轴，与之垂直的方向规定为y轴，这样后面的分析就会简单些。
【问：如何用油膜法测量分子的直径？】答：基本原理：把待测直径分子的油滴滴在水面上，油会逐渐水面上散开，形成单分子油膜。
如果把这些分子都看成小球体，单分子油膜的厚度就可以认为等于分子的直径。
事先测出油滴的体积（用滴管），借助于对应的油膜的面积，两者做除法运算，即可算出油分子的直径。
【问：滑动摩擦力与哪些因素有关？】答：滑动摩擦力f只与接触面材料和粗糙程度和正压力n相关。
滑动摩擦力的计算公式是f=μn；其中，μ是滑动摩擦系数，其大小与接触面粗糙程度有关，n指的是两个物体间的压力（支持力）。
【问：就要考物理了，怎幺复习？】答：物理试卷的难度主要是命题综合，建议同学们考前把知识点梳理清晰，拿出自己的教材，按目录提示，把所有知识默默过一遍。
这样，你就立刻清楚哪些知识没有掌。
1.2实验用油膜法估测油酸分子的大小
1.2实验：用油墨法估测油酸分子的大小基础导学要点一、用油膜法估测油酸分子的大小1．实验目的：用油膜法估测油酸分子的大小．初步学会用统计的方法求物理量．2．实验原理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，其中的酒精溶于水中并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的单分子层薄膜，如图所示．如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径．实验中如果算出一定体积V 的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积S ，即可算出油酸分子直径的大小，即d ＝V S. 3．实验器材清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约为30 cm ～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)．4．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，以减少实验误差；(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，使油酸分子充分与酒精分子结合，这样就得到了浓度为0.2%的油酸酒精溶液；(3)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时的滴数；(4)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；(5)用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴；(6)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上；(7)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，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，算出油膜的面积S ；(8)根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V ，并代入公式d ＝V S算出油酸薄膜的厚度d ；(9)重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小．5．数据处理(计算方法：)(1)一滴油酸溶液的平均体积VV ＝N 滴油酸溶液的体积N(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积VV ＝V ×油酸溶液的体积比⎝⎛⎭⎪⎫体积比＝纯油酸体积溶液的体积 (3)油膜的面积S ＝n ×1 cm 2(n 为有效格数，小方格的边长为1 cm)(4)分子直径d ＝V S(代入数据时注意单位的统一) 6．注意事项(1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度产生实验误差．(2)实验前应练习好滴法．(3)待测油酸扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受到油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩．(4)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面上会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱棉擦干，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．(5)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉效果好．(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．强化训练一、选择题1、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是( )A ．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积B ．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜C ．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜D ．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓【答案】C【解析】A ．要正确完成该实验，首先要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，作用是方便确定油膜的边界，A 错误；B ．由于纯油酸较黏稠不易展开需利用酒精稀释，B 错误；CD ．向撒有均匀痱子粉的水中滴入一滴油酸酒精溶液，静置稳定后在水面上形成尽可能大的单分子油膜，再描绘油酸在水面上的轮廓以确定其面积，C 正确，D 错误。