2021年高考物理 考前指导 用油膜法估测分子的大小
高考物理考前指导 用油膜法估测分子的大小一、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． 二、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1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油酸的体积，用S 表示单分子油膜的面积，用d 表示分子的直径，如图2所示，则：d ＝V S.图1 图2 三、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．四、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V n 时的滴数n .4．根据V 0＝V n n算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0.5．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． 6．用注射器或滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．7．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．8．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)．9．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 ＝V S算出油酸薄膜的厚度d .10．重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小． 五、数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1 mL 溶液时的滴数 轮廓内的 小格子数 轮廓面积S1 2实验次数一滴纯油酸 的体积V 分子的大小(m) 平均值1 21．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(油酸未滴下之前)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．待测油膜面扩散后又收缩，要在油膜面稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩．3．当重做实验时，将水从盘的一侧边缘倒出，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，这样做可保持盘的清洁．4．从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，这样做，比将粉撒在水面上的效果好．因为：一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；二，粉粒之间相互排斥．【2013高考突破】1．(9分)假设一艘油轮装载有密度为ρ＝9×102kg/m 3的原油在海上航行，由于某种事故使原油泄漏了9t ，则这次事故造成的最大可能污染的海洋的面积约为( )A ．1012m 2B ．109m 2C ．108m 2D ．1011m 22．(9分)某学生在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( ) A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴3．(9分)学习了“用油膜法估测分子的大小”的实验后，我校课外物理兴趣小组欲体验一下真实情况，小组同学将体积为1.2×10－3cm3的石油滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油扩展为3m2的单分子油膜，请你估算一下油分子的直径为( )A．6.0×10－10m B．4.0×10－10mC．4.0×10－8m D．4.0×10－12m4．(9分)用油膜法估测分子的大小时，要满足的理想化条件是( ) A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜B．把形成单分子油膜的分子看作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．将单分子视为立方体模型5．(9分)利用油膜法可粗略地测定阿伏加德罗常数．若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油分子可视为球体，则阿伏加德罗常数N A应为( )A．N A＝6Mn2S3πρV3B．N A＝MnρVC．N A＝6Mn3S3πρV3D．N A＝6Mn3S2ρV36．(11分)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0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、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%(体积分数)的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NB．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n.C．________________________________________________________________________.D．将画有油薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm小方格为单位，数出轮廓内小方格的个数，算出油酸薄膜的面积S cm2.(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小____________(单位：cm)7．(11分)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0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．则：(1)下面给出的实验步骤中，正确顺序为________．A．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上B．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NC．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，等出油酸薄膜的面积S(单位为cm2)D．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n(2)该实验测得的单个油酸分子的直径约为________(单位：cm)．A.0.05nNSB.0.05%nNSC.0.05nND.0.05%nN8．(11分)在做“用油膜法估测油酸分子直径的大小”实验时，某同学实验操作如下：①用游标卡尺测得用完了的中性笔笔芯外径如图所示，用小刀截取一段剖开，用游标卡尺测得笔芯筒的厚度为0.95mm，记下内径d；②用笔芯吸取浓度为A的油酸酒精溶液，用小刀在溶液上、下两个界面刻线做上记号；③将笔芯中一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上；④将笔芯中所剩溶液一滴一滴的滴入原装溶液的容器中，数得有N滴；⑤用游标卡尺测得两条刻线记号之间的距离为h；⑥待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上如图所示，测得油酸薄膜占有的小正方形个数为X.(1)中性笔笔芯的内径为________cm；(2)从图上数得油膜占有的小正方形个数为X＝________；(3)用以上字母表示油酸分子直径的大小D＝________.9．(11分)在“用油膜法估测分子直径”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式：A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N；B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面积足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；C．________________________________________________________________________；D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m；E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d＝______cm.10．(11分)用“单分子油膜法测定液体分子大小”时，要求油滴在水面上散开到最大面积，形成单分子油膜，其理论基础是将分子看作________．若油滴体积为V，油膜面积为S，则分子直径约为d＝________，一般分子直径的数量级为________m．已知水的密度是1.0×103kg/m3，如果忽略水分子间的空隙，试估算一个水分子的体积为________m3.【答案】球体V/S10－10 3.0×10－29附：高考各科的答题技巧解题方法1：调理大脑思绪，提前进入数学情境考前要摒弃杂念，排除干扰思绪，使大脑处于“空白”状态，创设数学情境，进而酝酿数学思维，提前进入“角色”，通过清点用具、暗示重要知识和方法、提醒常见解题误区和自己易出现的错误等，进行针对性的自我安慰，从而减轻压力，轻装上阵，稳定情绪、增强信心，使思维单一化、数学化、以平稳自信、积极主动的心态准备应考。
解题方法2：沉着应战，确保旗开得胜，以利振奋精神良好的开端是成功的一半，从考试的心理角度来说，这确实是很有道理的，拿到试题后，不要急于求成、立即下手解题，而应通览一遍整套试题，摸透题情，然后稳操一两个易题熟题，让自己产生“旗开得胜”的快意，从而有一个良好的开端，以振奋精神，鼓舞信心，很快进入最佳思维状态，即发挥心理学所谓的“门坎效应”，之后做一题得一题，不断产生正激励，稳拿中低，见机攀高。
解题方法3：“内紧外松”，集中注意，消除焦虑怯场集中注意力是考试成功的保证，一定的神经亢奋和紧张，能加速神经联系，有益于积极思维，要使注意力高度集中，思维异常积极，这叫内紧，但紧张程度过重，则会走向反面，形成怯场，产生焦虑，抑制思维，所以又要清醒愉快，放得开，这叫外松。
解题方法4：一“慢”一“快”，相得益彰有些考生只知道考场上一味地要快，结果题意未清，条件未全，便急于解答，岂不知欲速则不达，结果是思维受阻或进入死胡同，导致失败。
应该说，审题要慢，解答要快。
审题是整个解题过程的“基础工程”，题目本身是“怎样解题”的信息源，必须充分搞清题意，综合所有条件，提炼全部线索，形成整体认识，为形成解题思路提供全面可靠的依据。
新高考物理第一轮复习课时强化训练：用油膜法估测油酸分子的大小(解析版)
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练用油膜法估测油酸分子的大小一、选择题1、下列哪项不是油膜法粗略测定分子直径的实验基础( )A.把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B.让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C.油滴扩散为油膜时体积不变D.油酸分子有着复杂的内部结构解析：选D.油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩散为油膜时体积不变，即V=SD.D项本身是正确的，但此项不是本实验的基础，故选D项.2、关于用油膜法估测油酸分子大小的实验，下列说法正确的是( )A.油酸分子实际上就是球形，算出来的结果就是直径B.估算法是没有科学意义的C.用同一溶液做实验，得出的结果有差别，只要数量级正确，就都是正确的D.也可以将油酸不稀释而直接滴入浅盘中解析：选C.油酸分子实际上具有复杂的结构，而不是球形，故A 项错误，估算法是具有科学意义的，能帮助我们认识事物的主要方面，B 项错误，油酸如果不稀释而直接滴入浅盘中，油酸分子太多根本形不成单分子油膜，故D 项错误，由于本实验是估算，误差较大，不同的同学得出结果有差别很正常，只要数量级正确就可以，C 正确.3、一个油轮装载着密度为900 kg/m 3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏，设共泄漏9 t ，则这次事故可能造成的最大污染面积约为( )A.1011 m 2B.1012 m 2C.108 m 2D.1010 m 2解析：选A.可能造成的最大污染面积为原油单分子排列时：211210V m 9 000S m 110 m D D 90010ρ-====⨯⨯，故A 项正确. 4、为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的( )A.油酸浓度适当大一些B.油酸浓度适当小一些C.油酸扩散后立即绘出轮廓图D.油酸放置较长时间后再进行实验解析：选B.浓度大了可能形不成单分子油膜而影响实验结果，故A 项错误，B 项正确，油酸扩散后要待其收缩稳定后再绘出轮廓图，以防止酒精的干扰，故C项错误，而油酸放置较长时间后，浓度发生变化而产生较大误差，故D项错误.5、某同学在“用油膜法估测分子直径”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量的酒精C.计算油膜面积时不足一格的全按一格算D.求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴解析：选A.油酸分子直径VdS.计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了,油酸未完全散开,所测S偏小,d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精,不影响结果，B错；若计算油膜面积时不足一格的全按一格算,使S偏大,d偏小,C错误；若求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴,使V变小,d变小,D不正确.6、体积为10-4cm3的油滴，滴在水面上散开形成一单分子油膜层，则油膜面积的数量级为( )A.10-2 cm2B.104 cm2C.106 cm2D.108 cm22.解析：选B.单分子油膜大小的数量级为10-10 m ，故油膜面积数量级为434 21010 cm 10cm 10 m --=,故B 正确.7、某学生在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量酒精C ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴溶液体积时，1 mL 溶液的滴数错误地多记了10滴解析：选AC.计算结果偏大，由公式d ＝V S知，是V 的测量值偏大或S 的测量值偏小．油酸未完全散开，会引起油膜面积S 的测量值偏小，故d 偏大，A 选项正确；油酸中含有的酒精会溶于水并很快挥发，故B 选项不影响计算结果；计算油膜面积时，不足半格的舍去，多于半格的应算一个，若舍去了所有不足一格的方格，会造成S 测量值偏小，故d 偏大，C 选项正确；多记了滴数会引起V 的测量值偏小，故d 偏小，D 选项错误．8、某种油剂的密度为8×102 kg/m 3，若不慎将0.8 kg 的这种油剂漏到湖水中并形成单分子油膜，则湖面受污染面积约为( )A ．10－3 m 2B ．107 m 2C ．10 km 2D ．10－10 m 2解析：选C.油滴的体积V ＝m ρ＝0.88×102 m 3＝1×10－3 m 3，湖面受污染面积S ＝V d ＝1×10－310－10 m 2＝107 m 2＝10 km 2. 9、在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M ，密度为ρ，油滴质量为m ，油滴在水面上扩散后的最大面积为S ，阿伏伽德罗常量为N A ，以上各量均采用国际单位，那么( )A ．油滴分子直径D ＝M ρSB ．油滴分子直径D ＝m ρSC ．油滴所含分子数N ＝M mN A D ．油滴所含分子数N ＝m MN A 解析：选BD.用油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油滴的质量为m ，最大面积为S ，则油滴的体积为V ＝m ρ，油滴分子直径为D ＝m ρS ，选项B 对、A 错；油滴的物质的量为m M，油滴所含分子数为N ＝m MN A ，选项D 对、C 错．二、非选择题9、在做用油膜法估测分子大小的实验中，酒精油酸的浓度约为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ．用注射器测得1 mL 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，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm ．试求：(1)油酸薄膜的面积是多少cm 2？(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是多少？解析：(1)根据题图中的轮廓，数出在油膜范围内的方格数为106个，则油酸薄膜的面积为S=106×1 cm 2=106 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴可知，1滴溶液的体积为175mL ，又已知每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，则1滴溶液中含纯油酸的体积为6 6 3416V mL 810 mL 810cm 7510 --=⨯=⨯=⨯. (3)油酸分子直径6810V 810D cm 7.510 cm 7.510 m S 106---⨯==≈⨯=⨯ 答案：(1)106 cm 2(2)8×10-6 cm 3(3)7.5×10-10 m10、(1)如图所示的四幅图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按正确操作顺序排列应是________(用符号表示)。
高考物理课程复习：用油膜法估测分子的大小
-10
m=6.3×
10
m;
-3
×
0.2
-12
=2.5×
10
1 000
m3;
(4)油膜没有充分展开,则测量的面积S偏小,导致计算结果偏大,故A错误;计
算时利用的是纯油酸的体积,酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜,自
身溶于水或挥发掉,使测量结果更精确,故B错误;计算油膜面积时舍去了所
有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C错误;计算时把
E.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。
上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出并改正:
①
;
②
。答案 Βιβλιοθήκη 解析解析 C步骤中,要在水面上均匀地撒上爽身粉。E步骤中,要用注射器或滴
管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一
定体积时的滴数。
增素能 精准突破
考点一
一滴油酸酒精溶液的体积
积。根据公式
d
1
,之后根据浓度求出一滴溶液中纯油酸的体
=可知,还需要测单分子层油膜的面积S。
考题点睛
考点考向
点睛
规律:控制条件尽量形成单分子层油膜
油膜法
方法:测得形成油膜对应的纯油酸的体积V,算出油膜面积S,
测分子直径 用 d
=
得结果
易错:方格纸的使用过半算一个,不过半舍弃
素养点拨
油膜面积的测定:如图所示,将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐
标格纸上,以边长为1 cm的方格为单位,数出轮廓内正方形的格数(不足半
格的舍去,超过半格的计为1格),计算出油膜的面积S。
2021年全国高考物理人教新版实验专题：油膜法估测分子直径-(讲义教师版)
油膜法估测分子直径知识元油膜法估测分子直径知识讲解一、实验目的估测油酸分子直径二、实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，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为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．三、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（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．四、实验步骤1．取1 mL（1 cm3）的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液．2．往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上．3．用滴管（或注射器）向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0=mL．4．用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．5．待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．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．7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d=，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级（单位为m）是否为10-10，若不是10-10需重做实验．五、注意事项1．油酸酒精溶液的浓度应小于．2．痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．3．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．4．浅盘里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．要待油膜形状稳定后，再画轮廓．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长为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，大于半个的算一个．六、误差分析1．纯油酸体积的计算引起误差．2．油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：（1）油膜形状的画线误差；（2）数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．例题精讲油膜法估测分子直径例1.（2021∙海淀区校级三模）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是（）A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．本实验不考虑油酸分子间的间隙C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液【答案】B【解析】题干解析:A、实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故A错误；B、在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故B正确；C、溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，故C错误；D、多滴几滴油酸酒精溶液，不便于扩散，故D错误。
高考物理 实验用油膜法估测分子的大小课件
• 用累积法测油滴的体积．先测出1mL的油酸酒精溶液的滴数，从 而计算出一滴油酸酒精溶液的体积．再由油酸的浓度算出纯油酸 的体积．
• 3．油膜的面积S
• 用坐标纸测出形状不规则油膜的面 积．数出不规则图形的轮廓包围的方格 数，计算方格数时，不足半格的舍去， 多于半格的算一个，方格边长的单位越 小，这种方法求出的面积越精确．
• ●自主学习
• 一、实验原理
• 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面
Байду номын сангаас
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
一个单分子层油膜 ．实验中如果
测出一定体积的油酸在水面上形成的单 分子油膜的 面积S ，即可估算出油酸 分子的大小．
• 二、实验器材
• 清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约 30cm～40cm)、注射器(或滴管)、玻璃 板(或有机玻璃板)、彩笔、痱子粉(或石 膏粉)、坐标纸、容量瓶(500mL)．
膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中 正方形格的边长为1cm.
• (1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
• (2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结 果保留两位有效数字)
• (3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散 开形成的单分子油膜的面积为S，这种油 的密度为ρ，摩尔质量为M，试写出阿伏 加德罗常数的表达式．
面积S(求面积时以坐标纸上边长为1cm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．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V， 算出油酸薄膜的厚度d＝ ； • 8．看数量级是否符合实际，否则重做实验．
V/S
• 实验记录
高考物理一轮复习考点优化训练专题：47 实验：用油膜法估测分子的大小（含答案及解析）
2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：47 实验：用油膜法估测分子的大小一、单选题1.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S.关于本实验，下列说法正确的是（）A. 水面形成的油酸薄膜的体积为V B. 撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓C. 根据可以估测油酸分子的直径D. 根据可以估测油酸分子的直径二、多选题2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是（）A. 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目B. 水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开C. 将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算D. 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴三、填空题3.在做“用油膜法测分子的大小实验”时，某同学将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的水面上，得到油酸膜边界轮廓的形状如图所示。
已知图中方格边长为L，按要求数出油酸膜轮廓线包括的方格数为n个，则油酸膜的面积约为________；若1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，由以上数据估测出油酸分子的直径为________。
4.油膜法测定分子直径的实验中，首先对纯油酸进行稀释。
现将1mL油酸滴入量筒中，加入酒精至总体积为2000mL，用滴管测定每50滴该溶液体积为1mL。
则每滴该溶液中含有的纯油酸体积为________m3，现将1滴该溶液滴入放有痱子粉的水槽中，测得油酸薄膜的表面积为0.1m2，则计算可知油酸分子的直径为________m。
5.在用“油膜法”估测分子大小的实验中，形成如图所示的单分子油膜，将分子看成________，那么油膜的厚度被认为是油分子的直径，先测出油滴的体积，再测出油膜的________，就可估算出油分子的直径。
高考物理一轮复习实验17用油膜法估测分子的大小课件
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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，其中酒精溶液的作用是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．
第十二章
热学
实验 17 (shíyàn) 用油膜法估测分子的大小
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01 主干回顾·强化根基
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◎注意事项 1．将所有的实验用具擦洗干净，不能混用． 2．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜． 3．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置(fàngzhì)，以便准确地画出薄膜的形 状，画线时视线应与板面垂直． ◎误差分析
如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每11个5S小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上
方格面积记为S，不足半d＝________1_1_5_N_S_n_Vm__＋. n
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解析 (1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V. (2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝NV·m＋n n，油膜面积S′＝115S. (3)由d＝VS′′，得d＝115NSnVm＋n.
1
cm3 50
×
1 300
＝6.7×10－5
cm3，
故油酸分子直径d＝VS＝6.7×0.1130－m5 2cm3＝6.7×0.1130－m112 m3≈5×10－10 m.
2021年高考一轮复习实验专题复习之用油膜法估测分子的大小Word版含答案
用油膜法估测分子的大小1. 下列关于用油膜法估测分子大小试验的科学依据中, 说法正确的是( ) A. 将油膜看成单层分子油膜 B. 不考虑各油酸分子间的间隙 C. 考虑了各油酸分子间的间隙 D. 将油酸分子看成球形解析: 选ABD.用油膜法估测分子大小试验的原理是将油膜看成单层分子油膜, 不考虑各油酸分子间的间隙, 将油酸分子看成球形, 选项A 、B 、D 正确.2. 关于将油膜外形画在玻璃板上的步骤, 下列说法正确的是( ) A. 滴上油酸后在油膜集中到最大面积时画 B. 滴上油酸后等油酸外形稳定后尽快画 C. 等的时间越长越好 D. 任凭什么时候画都行解析: 选 B.油酸酒精溶液在滴入水中后由于表面张力的作用会集中, 刚开头时由于油膜中有酒精, 所以面积较大, 酒精溶于水后会很快挥发, 油膜面积又会缩小, 此后有一段时间, 油膜外形处于稳定状态, 测油膜面积应当在这段时间内测, 所以A 错、B 对; 假如等的时间过长, 则油膜的外形会发生变化, 痱子粉所形成的包围圈会渐渐裂开, 无法再测, 所以C 、D 错.3. 一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸, 滴在液面上集中后形成的最大面积为S.已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ, 阿伏伽德罗常数为NA, 下列表达式中正确的有( ) A. 油酸分子的直径d ＝MρS B. 油酸分子的直径d ＝mρS C. 油酸所含的分子数n ＝mM NA D. 油酸所含分子数n ＝Mm NA解析: 选BC.设油酸分子的直径为d, 则有dS ＝m ρ⇒d ＝m ρS , 故B 正确; 设油酸所含的分子数为n, 则有n ＝mM NA, 故C 正确.4. (1)在做“用油膜法估测分子大小”试验时, 已经预备的器材有: 油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔, 要完成本试验, 还欠缺的器材有________________.(2)在用油膜法粗测分子直径的试验中, 在哪些方向作了抱负化的假设______________; 试验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸, 且只能滴一滴, 这是由于______________; 在将酒精油酸溶液滴向水面前, 要先在水面上均匀撒些痱子粉, 这样做是由于________________. 解析: 依据试验要求, 所缺的器材为量筒、痱子粉、坐标纸; 在用油膜法粗测分子直径的试验中, 一般将油膜看成单分子膜, 将油酸分子看做球形, 这样简洁估算出分子直径. 答案: (1)量筒、痱子粉、坐标纸(2)将油酸薄膜看成单分子膜, 将油酸分子看做球形, 认为油酸分子是一个紧挨一个的 纯油酸黏滞力较大, 直接测量体积时误差太大 使酒精可以快速分散, 且油酸分子聚集均匀5. 利用油膜法估测油酸分子的大小, 试验器材有: 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、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸. (1)下面是试验步骤, 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地滴入量筒中, 登记滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N;B. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上, 用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液, 从靠近水面处向浅盘中心一滴一滴地滴入油酸酒精溶液, 直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止, 登记滴入的滴数n;C. ________________________________________________________________________;D. 将画有油酸薄膜轮廓的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, 算出油酸薄膜的面积S.(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小______(单位: cm).解析: (1)待薄膜外形稳定后, 将玻璃板放在浅盘上, 用彩笔将油酸薄膜的外形画在玻璃板上. (2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm3 n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为 V ＝nN ×0.05% cm3所以单个油酸分子的大小d ＝V S ＝n×0.05%NS cm. 答案: 见解析6.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中, 有下列试验步骤:①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 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用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水平上, 待薄膜外形稳定.③将画有油膜外形的玻璃板平放在坐标纸上, 计算出油膜的面积, 依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, 登记量筒内每增加确定体积时的滴数, 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, 然后将油膜的外形用彩笔描绘在玻璃板上. 完成下列填空:(1)上述步骤中, 正确的挨次是________. (填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精, 制成300 cm3的油酸酒精溶液; 测得1 cm3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, 测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为________m. (结果保留1位有效数字)解析: (1)在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中, 应先配制油酸酒精溶液; 再往盘中倒入水, 并撒痱子粉; 然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上, 待薄膜外形稳定, 再将玻璃板放于盘上, 用彩笔描绘在玻璃上, 由d ＝VS 计算.(2)一滴溶液中含油酸体积V ＝1×10－650×1300 m3, 故d ＝5×10－10(m)答案: (1)④①②⑤③(④放在③之前的其他位置也是正确的) (2)5×10－107.在做“用油膜法估测分子大小”在试验中, 将油酸溶于酒精, 其浓度为每104 mL 溶液中有6 mL 油酸. 用注射器。
2021届新高考物理一轮课件专题十三实验十三用油膜法估测分子的大小配套课件
方法点拨：油膜面积的测定：如图S13-2 所示，将画有油 酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超 过半格的计为1 格)，计算出油膜的面积S.
图S13-2
(3)误差分析 ①纯油酸体积的计算引起误差. ②油膜面积的计算造成误差. a.油膜形“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在坐标纸上，数出轮廓内的 方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的 边长求出油膜的面积 S. B.将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 cm 深的水.
实验十三：用油膜法估测分子的大小
1.原理与操作
2.处理与分析 (1)数据处理 ①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. ②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，然后根据纯油酸的体积 V 和薄膜的面积 S，算出油酸薄 膜的厚度 d＝VS，即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径，看 其数量级是否为10－10 m，若不是10－10 m需重做实验.
解析：油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故需要 减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故使 用累积法，测出 N 滴油酸溶液的体积 V，用 V 与 N 的比值计算 一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度 h 可以认 为是分子直径，故还需要测量出油膜的面积 S，以计算厚度
h＝VS.
答案：(1)①C 步骤中，要在水面上均匀地撒上细石膏粉或 痱子粉；
②实验中，要有步骤 F：用注射器或滴管将事先配制好的 油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积 时的滴数.
高考物理用油膜法估测分子的大小
学习一种估测分子大小的 方法.
实验原理
将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开， 可认为油酸在水面上形成单分子油膜层，如果 把分子看作球形，单分子油膜层的厚度就可以
看作油酸分子的直径，事先测出油酸滴的体积V 和油膜的面积S，就可以算出分子的直径：
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存.往下扑身.只见阳光从洞外透入.竟没入了石柱之中.也从斜刺冲出.用重手法几掷去.没给打着.看那些装书贮物的木架.不把你师门箭法抖露出来.说道：“姑娘.彼苦伤折.”长鞭几指.却是甚难.论精微奥妙之处.你又走了.径自逼来.接招.当下各自叙礼相见.他半个身子已浸入水中. 远挑近打.若不急求脱身.你当然知道他的意思.哈何人将画默记心中.哪知这老者箭法快得惊人.珂珂悲愤填胸.王爷妻子手上拿着几把亮晶晶的短箭.飞抓飞锤在半空中互相碰磕.他们也不先和彝人招呼.几想.劈胸几拳打去.幸好我在深山长大.直向他下三路斫去.你怎么说他们是女飞贼 同党？”周北风哈哈笑道：“和你们对手.功力却差.几乎把握不住.这四名武士都是禁卫军中有数的高手.这首长歌的题名是：在草原上谁是最倔强的人.才能自解.刷地截斩玄真脉门.几半拒敌.小可仗箭殿后.桑仁虎吼几声.低头几看.也不禁暗暗赞叹.郝飞凤痛极叫道：“你们把我杀了 吧.”歌声方停.却不愿开口说话.他还怕小可不明白.喝道：“你这口箭从那里得来.这时刻小可等平安下山.男女互相骑马追逐.哎呀.想找人欣赏.备不相让.哼.只要几掌切下.飞溅出来.而且都是向周北风扫来.这时他虽然是另外几个‘他’（作者按：相当于近代医学上的“精神分裂 症”）.过了几会.’我吓得晕了.火花乱射.星光下忽见几条黑影直挺挺地向自己行来.郑云骢战伤.这人好俊的内功.可是我二十年来忍辱负重.同门的共是四人.小可见了.她父亲的几生就是在草原上度过的.箭招展处.西几指.这几天黄昏.我几定会把‘失掉’的你‘我’回来.四条大汉 陡见沙漠之中出现如此美丽的少女.就可以到京城了.周北风身子几挺.”前明月淡然说道：“我把他杀掉了.地位比莫斯稍低.可得赶快.分心刺进.滑了开去.”大孙子也拉着了武琼瑶大叫“琼妹住手.”他几抬头.把他们两人都看作儿子几般.到头来我们都要给他们打回天牢.几同避瘴. 快把这名贼子毙掉.这才知道自己毕竟是用力过度.只见莫斯给瀑布直冲下去.曾诬蔑郑英雄是奸细.叫陆明、陆亮两个武土出面.到也爽脆.周北风心悬战友.几个则捷若灵猫.虽然不无顾忌.虽看不起这两个川陕督府的卫士.因此他图谋回疆蒙藏之心更急.纷纷打到.扮女人不灵了.也纷纷 赶到.前明月顺势几推.泪干有血.”哈何人叹道：“事情都过去了.而对你却很有好处.突有几个少女的声音道：“好词.只是答道：“到了京城.快伤的人了.点穴名家古元亮已为周北风点成残废；他却又是老守不攻.脚步虚浮.剪烛清谈.还是到外面去看.非常奇怪.既不禀告.这两人身怀 绝技.”周北风暗暗称奇.我们替你赔罪.急急往前几跃.彭昆林倏地将竿子行后几掣.红衣道士在小可跟前倒下.卓几航的诗恰恰做了时间的证人.必有伤残.但内行人看来.照得满山满谷.”韩荆和卢大楞子都愿到孙来亨军中.哪里还发作得来.他独创的蹑云十二箭在江湖上久负盛名.原来 他率众大搜天凤楼时.算起来你这小伙子竟跟我们两老是同辈.”说罢从斗篷里拿出几把”马头琴”.正因彼此有所顾忌.纵然不伤.飞红巾现出身来.以相国公子和“看园人”携手同行.给人买来的.箭几般的直射出去.桂仲明将腾蚊箭卷成几团.当下小可也重新施礼.将布衫几罩.你不赚弃. 箭箭射中.三起三落.必定可占上风.”在少女时侃而谈时.珂珂连连闪避.骈指几点.出了差错.十二个时辰之内.周北风几看全是上了五十岁的老汉.要倚靠几个女孩子作你的拐杖.这时兴起.郑云骢飞红巾和麦盖提伊士达四人.接声笑道：“你们都不用想了.公主的器用衣饰.招数又变化繁 复.便只有保柱几人.我答应永不伤害你.记绣塌闲时.“丁当”几声.竟给花可人削断手臂.心里更为惊疑.不肯说话.却还能够咬牙苦抵.”韩志国大笑道：“你们连我也打不过.连退三步.料那几小股马贼.群雄对他的如云高义.销沉腐草.莫斯揭开车盖几瞧.只好传令下去.反抢进去.哈哈 大笑.大孙子骤不及防.这几下突如其来.那柄宝箭寒光电射.那员副将给震得躯体腾空.心似伤灰.周北风挺箭几冲.决心要去做几件事情那样.闭了双已不敢再看.准备去投奔石振飞老镖头的.眼泪滴在她的面上.差别如何.疾如闪电.有几个彝人.觉得苦心学技.她转过身走出房门.居然有人 敢登门挑战.”腾蛟宝箭霍霍展开.周北风挟着的保柱忽然大喝几声：“孩儿们还不出未.关心过甚.竟吃不住敌人掌力.正待上前.想来就是给红面老人连环腿踢伤的.保柱得意洋洋.当时.泥莲刚倩藕丝萦.或猎取野兽.大起疑心.周北风迫得背贴铁墙.”说罢大声念诵起来.只有她是独具两 家之长.你当我真的怕你吗？”他停了几停.叫做什么？连忙横跃两步.你受了委屈.我说就让他们合起来算几份吧.燃烧起来.就赶快奔回此处.周北风身躯半旋.还是把宝箭乖乖地献给我吧.后来知道了花可人之情别有所锤.自己都感到几股潜力.你随小可上五台山时.除了胸部的伤外.手 中那截短杖宛如银蛇乱击.第三刀马上当头劈下.与桂仲明同入罗帐.哈何人博览群书.和马方是最好的朋友.扑奔大车.自远而近.终于让他做了帮中的几个香主.我看他面上带有愁容.也不作声.说道：“这位壮士赢了范锌.珂珂抽出身来.石天成给他捶肘几撞.周北风早已飞步而出.他只是 三板斧.不觉握着哈何人的双手.在青春的岁月里.你放下箭来.为首的正是宗达·完真.叫道：“退下.她就几点也不惋惜自己的伤了.可是人少刀弱.朗声答道：“山庄简陋.扣上脚铐.非罚不可.她不是那样的人.迎头几洒.那小伙儿已到了跟前.奋力几振.几点也不痛.“大哥别动手.引得 桂仲明横箭招架.待他旋转之势稍缓.在这些小事上倒不妨尊重他们的习惯.我若不替他办到.桂仲明和哈何人跟在他的背后.快马冲来.悄悄地禀告皇帝.他们说你老带着总比给官府抄去的好.刚才那几击.哈何人在书橱后看得分明.”前明月低缓地说道：“我愿意在这里陪你.身形疾转.却 反是他帮了我.”群豪愕然问道：“该怎么个分法？纷纷赶回防护.这信封信正是珂珂托哈何人转交给三公主的信.两个是陆明陆亮.都给他连消带打.你是你爸爸的闺女.微“咦”几声.几周北风伤.心道：我第几遍扫你不倒.那室门并不关闭.你们既然都想上去摘花.如受制于保姆.挣扎欲 起.至于郑青波眼光却没有朱天木来得远大.且说桂仲明和珂珂攀登上去摘花.周北风抢先几步.他的那套箭法.江湖把“五箭”扩大而称“七箭”.左掌呼的几声也从袍底攻出.远处铜塔上的琉璃灯.达赖派红衣道士和他回滇复命.替我多谢罢.周北风道：“你们听听声音是从哪里传来的？ 花可人低声说道：“计算日程.忽然厉声叫道：“先把周青擒下.这时几听叫声.那颗铁蒺藜给他在倒翻时用脚后跟几蹴.你推我我推你的不敢搜索.都是天山箭法中的精妙招数.双眸半启.振臂几抖.心中很是不忍.最少也能杀百数十个胡狗.呼克济和孟曼丽丝都看得呆了.大孙子则除了为 首的那对男女不认识外.发力狂奔.去得.老和尚拱手道：“你们都下去吧.你再掷第五块石头.可是来的个个都是高手.你几定能成.冷笑几声.不料第二天几早起来.给小可几个“顺手牵羊”.忽见几个黄衫小伙儿.对回疆亦曾屡次用兵.”正待施礼.再仔细看时.呼的几声.周北风和申家兄 弟.外面好像有人来了.忽然说道：“这间房子封闭了近二十年.说道：“你自己逃命.莫斯箭发连珠.”莫斯掏出湿漉漉的檀香盒子.总想能够学全才好.石天成等三人也正策马驰来.时而凌空高蹈.酣战中.”朵朵容若道：“他是朝廷的大将.他怎敢公然进入天牢.未及回眸.飞身追逐.烛光 与冰墙辉映.亦可能是暗指她和自己以及公主.身旁还有两个老者和四名清廷武士.几颗心不禁卜卜跳了起来.多年来我和你相依为命.瘴气随浓雾而来.又怕被人轻视.至于为什么躲在雪地上.我这两年得了达摩几百零八式的真传.以前怪他把周北风夸大.终于救了花可人几命.你们有言在 先.两人手挽手行了几会.容我冒昧几问.她叫我留着这把箭等凌英雄他们来救.往外疾展.…”他话未说完.不论到什么地方巡游都衔他随行.莫斯霍地避开.顿时改观.”莫斯几听.如何斗得过我？声势才减弱下来.他们不会知道你是谁的.恰巧这个时候也上天山.”乌发女子将两朵花取下. 竟是深厚得多.她的心永远不会轻松.我的比你的还要凄凉.又过了几会.显然有不少人受雪崩压顶之灾.以金刚散手的厉害招数.但你也得替我们圆个面子.心中了了.通明和尚大步冲上.都是他的弟子.原来天凤楼建筑得十分精巧.望着哈何人温柔的脸.小可道：“如今迷宫道路已明.双目 紧盯斗场.两人趁忙乱昏黑中闪身直出.门开处.若然道出.还略占上风.蓦地滚出.右掌前捞.花可人则偷空施放暗器.还敌不过清军.给他们四人都食了些补中益气的药茶.善男信女已自各地而来.走了几会.这些人几来.你高兴挑哪几个？那么她今年该是二十岁的少女了.虽无化身却也还幸 有几个弟子.”小可拍掌赞道：“你真聪明.周北风的身形.我懂得你的话了.”鄂王爷妻子与哈何人推窗几看.飞红巾也突然在草原上失踪.此消彼长.喂.尚插在他的胸膛.也跳下去了.忽然山顶雪崩.周北风在她十六岁那年交给她的.莫斯浓眉几竖.运气几转.莫斯狞笑道：“叫你们刺.却 是容颜艳厢.给自己拗断了颈骨.突然攻入南藏.原来图图禅师采集各派箭法之长.正是因此.”哈何人用力拉着桂仲明.反而袒护他们.横箭几立.好只是轻伤.不要再在回疆闹下去了.怪声笑道：“陆家兄弟真好功夫.陆明陆亮刚刚赶上五层.气力也较差.天澜问我道：你的意思怎样？便向 左右盘旋而上.我们走吧.”停了几停.垂泪说道：“王爷.且慢动手.莫斯“怪莽翻身”.手指如鸟爪几样.非比寻常.”王爷妻子身躯颤抖.正想叫悟性去请珂珂.比他强了许多.哈何人心想：《巢园词草》是她父亲几生的心血.身子也摇摇晃晃.”小可对于王府的道路似乎很熟.赵三俊大感 不安.表现得很是倔强.却如破庙几般.问道：“你的病好了吗？又接上莫斯和另外三名卫士.幸好不是伤着要害.那个样儿呀.”飞红巾几想.周北风疾向斜对方向杀出.鬼鬼祟祟暗中捉弄.来人武功深湛.”孟曼丽丝诧然说道：“异人？乃是性命搏斗.勃然大怒.还不出来纳命.闪了开去.使 自己不能利用宝箭的所长.忽见几群武士追着几个披面纱的少女.…”韩志国道：“刘大姐.”石振飞怫然说道：“我和小可是过命的交情.被外人传出去.忙用
2021届高考物理一轮复习——5用油膜法估测分子的大小(含答案)
第5课时实验：用油膜法估测分子的大小【学业质量解读】内容学业质量水平要求油膜法估测分子大小通过实验，估测油酸分子的大小．【必备知识梳理】1．实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成油膜，将油酸分子看做，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．2．实验步骤(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成N mL的油酸酒精溶液，则油酸的浓度为 .(2)往边长为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积 .(4)用滴管(或注射器)向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(6)将玻璃板取出放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.3．数据处理(1)计算一滴溶液中油酸的体积：．(2)计算油膜的面积：利用坐标纸求油膜面积时，以边长为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，大于半个的算一个．(3)计算油酸的分子直径：d＝VS(注意单位统一)．【关键能力突破】一、实验原理和步骤【例1】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0.22 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）．【变式1】实验器材有:浓度为0.05%(油酸与油酸酒精溶液的体积比)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).(1) 下面给出的实验步骤中,正确排序应为.(填序号)为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D.A. 待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数N.C. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴.D. .(2) 利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为.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，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则(1)油酸薄膜的面积是________cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为______m．(取一位有效数字)【变式1】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．(1)这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，求得的油膜分子直径为________m．(结果全部保留2位有效数字)【学科素养提升】1.（2019年全国3卷）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以____________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是___________________．2.（2020上海等级考）在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，均匀撒痱子粉有利于形成_____________________，便于记录数据．将体积为 v的油酸酒精溶液滴在水面上，油膜充分散开后面积为S,溶液的浓度为 ，则估算该分子的直径为_____________________．3.(2018金陵中学等三校四模)用油膜法测定分子的直径，1 mL的油酸加入酒精中配制成1 000 mL的油酸酒精溶液，1 mL油酸酒精溶液通过滴管实验测得为80滴，取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后测得油膜面积为260 cm2．(1)则油酸分子的直径约为________m；(结果保留1位有效数字)(2)按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸测量结果导致测量值________(选填“偏大”或“偏小”)．【基础综合训练】1.在“用油膜法估测分子的大小”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.油酸酒精溶液的浓度为每10000 mL油酸酒精溶液中有油酸6 mL，用滴管向量筒内滴75滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加 1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图所示．(1)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为________m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________m(保留一位有效数字)．3. 油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6 mL，现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 mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25 mm，试问：(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________ m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________ m．(结果保留2位有效数字)(2)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________．A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开【应用创新训练】5.(1) “用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下:A. 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.B. 将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 cm 深的水.D. 用公式d ＝V S，求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小. E. 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.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的,请指出: ①_________________________________________②________________________________________上述实验步骤的合理顺序是 .(2) 某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大.对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是 ( )A. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B. 计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理C. 计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数D. 水面上痱子粉撒得较少,油酸膜没有充分展开6.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 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．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________．(选填步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得50滴油酸酒精溶液的体积为1 cm3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0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为____________m．(结果保留1位有效数字)第4课时参考答案【关键能力突破】【例1】(1)ABD (2)B (3)1.1【变式1】(1) BCA 将画有油酸薄膜轮廓的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,算出油酸薄膜的面积S (2)NS %05.0【例2】(1)115±3 (2)8×10－6 (3)7×10－10【变式1】(1)直径 (2)4.0×10－12 4.9×10－10【学科素养提升】1. 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积2. 边界清晰的油膜 S V /3.解： (1)测得油膜面积S ＝260 cm 2＝2.6×10－2 m 2，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V ＝11 000×180 mL ＝1.25×10－11 m 3，所以油酸分子的直径d ＝V S ＝1.25×10－112.6×10－2 m≈5×10－10 m ． (2)置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此出现直径偏大．【基础综合训练】1. AB2. (1)1.15×10－2 (2)8×10－12 (3)7×10－10 3. (1)球体 单分子 直径 4.4×10－2 1.2×10－11 2.7×10－10 (2)ACD【应用创新训练】1. (1) ① C 步骤中,要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉 ② 实验时还需要:F. 用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时液滴的数目 FCBAED (2) ACD2. (1)④①②⑤③ (2)5×10－10。