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第2节　实验：用油膜法估测油酸分子的大小
学习目标　1.知道得到单分子油膜的方法。 2.掌握实验原理以及数据处理的思路和方法。 3.体会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用。 4.了解一般分子大小的数量级。
一、实验思路
把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由________油酸分子中的烃基C17H33－组成。
把分子简化为______形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的________。粗略认为，油膜的厚度d等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的________与它在水面上摊开的__________之比，如图所示。
二、实验器材
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、____________________、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。
三、物理量的测量
1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液。
(2)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，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的__________。
(3)用它们的________除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的________。
(4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V。
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
(1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉______地撒在水面上。
(2)用注射器向水面上滴1滴________________，形成一块有轮廓的油膜。
(3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下____________。
(4)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________，不足半个的________，多于半个的算一个。
(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到________________。
四、数据分析
1.计算方法
(1)一滴油酸酒精溶液的平均体积
＝。
(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V
V＝×油酸酒精溶液的体积比
。
(3)油膜的面积S＝n×a2 cm2(n为有效格数，小方格的边长为a cm)。
(4)分子直径d＝________(代入数据时注意单位的统一)。
2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为________m。
五、注意事项
1.油酸酒精溶液的浓度以小于1%为宜，且配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差。
2.实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上。
3.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。
4.待测油酸薄膜散开后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓。
5.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。
探究1　实验原理和实验操作
例1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜形状稳定；
③根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；
④将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入烧杯中，每滴入80滴，注射器上的刻度减少1 mL；
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；
(1)上述步骤中，正确的顺序是________(填写步骤前面的数字)。
(2)完成本实验有三点理想化假设：(请将第②条补充完整)
①将油酸分子视为球形；
②____________________________________________________________________；
③油酸分子紧密排列无间隙。
训练1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其形状稳定；
④在浅盘上覆盖带有坐标方格的玻璃板，描出油膜形状，用方格测量油膜的面积。
改正其中的错误：_____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)实验中，进行了理想化的假设，如_______________________________________
_____________________________________________________________________
(写出一种假设即可)。实验中，测量出滴入水中的纯油酸体积后，为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_______________________________________。
在实验中，均匀撒爽身粉(或细石膏粉)有利于形成_____________________________________________________________________，
便于记录数据。将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴入水中，油膜形状稳定后面积为S，油酸酒精溶液的浓度为η，估算该油酸分子的直径为______。
探究2　数据处理及误差分析
例2 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每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，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。试求：
(1)油膜的面积________。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积________。
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________。
(4)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的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___________________________________________________
______________________________________________________________________。
训练2 (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL纯油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm。可以估算出油膜的面积是________ m2，2滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________ m3，由此估算出油酸分子的直径是________ m(结果均保留2位有效数字)。
(2)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________。
A.油酸未完全散开
B.油酸酒精溶液浓度低于实际值
C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格记为一格
D.求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
1.(多选)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.将纯油酸稀释的目的是使油酸在水面上容易形成一块单分子层油膜
B.利用酒精稀释油酸，是因为酒精会挥发从而得到纯油酸油膜
C.该实验估算油膜分子大小时可将油酸分子简化为球形处理
D.油膜的直径等于1滴油酸酒精溶液的体积除以它在水面上摊开的面积
2.(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的质量分数(即纯油酸质量与油酸酒精溶液质量之比)为η，质量为m的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。现取一滴溶液滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1 cm的坐标纸上，算出油膜的面积S。关于本实验，下列说法正确的是(　　)
A.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
B.油酸分子直径为
C.一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为NA
D.计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮廓内格子数得到
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 dm2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1 mL)、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(结果保留2位有效数字)(　　)
A.0.011‰ B.0.012‰ C.0.013‰ D.0.014‰
4.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
A.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在玻璃板上。
B.用公式d＝求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
C.已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，将此油酸酒精溶液一滴滴地滴入小量筒中，当滴入N滴溶液时小量筒内溶液体积为V。
D.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x(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长为a，求出油膜的面积。
E.用浅盘装入约2 cm深的水。
(1)将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是____________(写步骤前的序号)；上述步骤中有一处遗漏和不完整，请指出并补充完整____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为________。
A.控制变量法 B.理想化模型法
C.极限思想法 D.等效替代法
(3)油酸分子的直径d＝________________ (用题中给出的符号表示)。
5.(2024·广东广州高二期末)某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，完成相关实验操作。试问：
(1)该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排序：________(用字母符号表示)。
(2)某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能是________(多选)。
A.计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B.用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴
C.爽身粉太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
D.未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
(3)在本实验中，做了一些理想化假设，下列说法正确的是________(多选)。
A.把在水面上尽可能散开的油膜视为单分子油膜
B.把形成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.在浅盘水面上均匀撒痱子粉的厚度刚好等于分子直径
实验：用油膜法估测油酸分子的大小
实验基础梳理
一、单层　球　直径　体积V　面积S
二、爽身粉(或细石膏粉)
三、1.(2)总滴数　(3)总体积　体积　2.(1)均匀　(2)油酸酒精溶液　(3)薄膜的形状　(4)个数　舍去　(5)油膜的面积S
四、1.(4)　2.10－10
实验探究分析
探究1
例1 (1)④①②⑤③　(2)将油膜看成单分子层
解析　(1)用“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制溶液(④)→倒水撒粉(①)→滴油(②)→盖板，画轮廓(⑤)→计算分子直径(③)。故正确顺序为④①②⑤③。
(2)本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子紧密排列无间隙。
训练1 (1)②在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积
③在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴入一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定
(2)将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径　形成的油膜面积　清晰的油膜边缘　d＝
解析　(1)②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大，应先用累积法测出N滴该溶液体积，再求出一滴的体积，故改正为：在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积；③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴一滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出有清晰轮廓的油膜，故改正为：在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴入一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定。
(2)实验中进行了一些理想化的假设，如假定油酸分子一个紧挨一个地排列在一起，将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径等；实验中需要测出纯油酸体积和油酸在水面完全铺开后形成的油膜面积；均匀撒爽身粉(或细石膏粉)有利于形成清晰的油膜边缘，便于测量油膜的面积；油膜的厚度为d＝，近似认为其等于油酸分子的直径。
探究2
例2 (1)106 cm2　(2)8×10－6 cm3　(3)7.5×10－10 m　(4)见解析
解析　(1)根据图中的轮廓可知，油膜面积为
S＝106×1 cm2＝106 cm2。
(2)由1 mL油酸酒精溶液为75滴，可知1滴该溶液的体积为 mL，又已知每104 mL溶液中含有纯油酸6 mL，则1滴溶液中含纯油酸的体积为V＝× mL＝8×10－6 cm3。
(3)油酸分子直径为d＝＝ cm＝7.5×10－8 cm
＝7.5×10－10 m。
(4)主要有两个原因：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积先扩张后又收缩；②油酸酒精溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，使油膜面积收缩。
训练2 (1)3.0×10－2　2.0×10－11　6.7×10－10　(2)A
解析　(1)由题图油膜可知，油膜的面积
S＝75×20 mm×20 mm＝3.0×10－2 m2
两滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
V＝2×× mL＝2.0×10－5 mL＝2.0×10－5 cm3＝2.0×10－11 m3
油酸分子的直径为d＝＝ m≈6.7×10－10 m。
(2)计算油酸分子直径的公式是d＝，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。油酸未完全散开，测得的S偏小，求得的分子直径d将偏大，故A正确；如果油酸酒精溶液浓度低于实际值，测得的纯油酸的体积偏小，求得的分子直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时将所有不足一格的方格记为一格，测得的S将偏大，求得的分子直径将偏小，故C错误；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，一滴溶液的体积V1＝ mL，可知测得一滴溶液的体积偏小，纯油酸的体积将偏小，求得的分子直径将偏小，故D错误。
实验能力自测
1.ABC　[油膜的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以它在水面上摊开的面积，D错误，A、B、C正确。]
2.BCD　[一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，选项A错误；将油酸分子看作球体且一个紧挨一个地单层排列，忽略空隙，油酸分子直径为，选项B正确；一滴油酸酒精溶液中纯油酸的物质的量为，一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为NA，选项C正确；在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以1 cm2作为油膜的面积，选项D正确。]
3.A　[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＝10－10×0.22×10－2 m3＝2.2×10－13 m3，一滴油酸酒精溶液的体积V＝ cm3＝2×10－8 m3，则此油酸酒精溶液的浓度至多为＝0.011 ‰，故A正确。]
4.(1)CEADB　步骤E中应在水面上均匀地撒上痱子粉或细石膏粉
(2)B　(3)
解析　(1)应该先配制溶液→准备浅盘→将溶液滴到水面上→描出轮廓→求出体积→根据公式算出分子直径。因此顺序为：CEADB。步骤E中应在浅盘的水面上均匀地撒上爽身粉或细石膏粉，以便描出油膜的轮廓。
(2)将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。故选B。
(3)纯油酸的总体积为cV，每一滴中所含纯油酸的体积为V0＝，每个小格的面积为a2，共有x个小格，因此油膜的总面积S＝a2x，油酸分子直径为d＝＝。
5.(1)CDBA　(2)BD　(3)AB
解析　(1)用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中先把爽身粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴1滴到水中，待油膜形状稳定后，再盖上玻璃板，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，故顺序为CDBA。
(2)计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数，S的测量值偏大，根据d＝可知，计算出的结果偏小，故A错误；用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴，每滴溶液的体积计算结果偏大，根据d＝可知直径计算结果偏大，故B正确；油膜面积测量值偏大，根据d＝可知直径的测量值偏小，故C错误；未等爽身粉完全散开，就在玻璃板上描绘了油膜轮廓，测得油膜的面积偏小，根据d＝可知直径计算结果偏大，故D正确。
(3)该实验中的理想化假设是把在水面上尽可能散开的油膜视为单分子油膜，不需要考虑分子间隙，A正确，C、D错误；把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子，将油酸分子视为球体模型，B正确。(共36张PPT)
第2节　实验：用油膜法估测油酸分子的大小
第一章　分子动理论
1.知道得到单分子油膜的方法。 2.掌握实验原理以及数据处理的思路和方法。 3.体会建立模型和估测方法在研究物理问题中的应用。 4.了解一般分子大小的数量级。
学习目标
目 录
CONTENTS
实验基础梳理
01
实验探究分析
02
实验能力自测
03
1
实验基础梳理
一、实验思路
把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由______油酸分子中的烃基C17H33－组成。
把分子简化为___形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的______。粗略认为，油膜的厚度d等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的_________与它在水面上摊开的_________之比，如图所示。
单层
球　
直径
体积V　
面积S
二、实验器材
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、___________________________、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。
爽身粉(或细石膏粉)
三、物理量的测量
1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液。
(2)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，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的_________。
(3)用它们的_________除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的______。
(4)根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V。
总滴数
总体积
体积
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
(1)在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉______地撒在水面上。
(2)用注射器向水面上滴1滴__________________，形成一块有轮廓的油膜。
(3)待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下_______________。
(4)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______，不足半个的______，多于半个的算一个。
(5)把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到__________________。
均匀
油酸酒精溶液
薄膜的形状
个数
舍去
油膜的面积S
四、数据分析
1.计算方法
2.除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为______ m。
五、注意事项
1.油酸酒精溶液的浓度以小于1%为宜，且配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差。
2.实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上。
3.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。
4.待测油酸薄膜散开后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再描轮廓。
5.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。
10－10
2
实验探究分析
探究2　数据处理及误差分析
探究1　实验原理和实验操作
探究1　实验原理和实验操作
例1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜形状稳定；
③根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；
④将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入烧杯中，每滴入80滴，注射器上的刻度减少1 mL；
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；
(1)上述步骤中，正确的顺序是________(填写步骤前面的数字)。
(2)完成本实验有三点理想化假设：(请将第②条补充完整)
①将油酸分子视为球形；
②___________________________________________________________________；
③油酸分子紧密排列无间隙。
解析　(1)用“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制溶液(④)→倒水撒粉(①)→滴油(②)→盖板，画轮廓(⑤)→计算分子直径(③)。故正确顺序为④①②⑤③。
(2)本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子紧密排列无间隙。
答案　(1)④①②⑤③　(2)将油膜看成单分子层
训练1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其形状稳定；
④在浅盘上覆盖带有坐标方格的玻璃板，描出油膜形状，用方格测量油膜的面积。
改正其中的错误：______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)实验中，进行了理想化的假设，如_____________________________________
______________________________________________________________________
(写出一种假设即可)。实验中，测量出滴入水中的纯油酸体积后，为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_______________________________________
_____________________________。
在实验中，均匀撒爽身粉(或细石膏粉)有利于形成___________________________
________________，便于记录数据。将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴入水中，油膜形状稳定后面积为S，油酸酒精溶液的浓度为η，估算该油酸分子的直径为________。
答案　(1)②在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积
③在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴入一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定
解析　(1)②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大，应先用累积法测出N滴该溶液体积，再求出一滴的体积，故改正为：在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积；③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴一滴油酸酒精溶液，稳定后就呈现出有清晰轮廓的油膜，故改正为：在水面上先均匀撒上爽身粉(或细石膏粉)，再滴入一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定。
探究2　数据处理及误差分析
例2 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每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，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。试求：
(1)油膜的面积________。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积________。
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________。
(4)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的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_____________________________
______________________________________________________________________。
(4)主要有两个原因：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积先扩张后又收缩；②油酸酒精溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，使油膜面积收缩。
答案　(1)106 cm2　(2)8×10－6 cm3　(3)7.5×10－10 m　(4)见解析
训练2 (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL纯油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm。可以估算出油膜的面积是________ m2，2滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________ m3，由此估算出油酸分子的直径是________ m(结果均保留2位有效数字)。
(2)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________。
A.油酸未完全散开
B.油酸酒精溶液浓度低于实际值
C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格记为一格
D.求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
答案(1)3.0×10－2　2.0×10－11　6.7×10－10 (2)A
解析　(1)由题图油膜可知，油膜的面积
S＝75×20 mm×20 mm＝3.0×10－2 m2
两滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
关于速
实验能力自测
3
ABC
A.将纯油酸稀释的目的是使油酸在水面上容易形成一块单分子层油膜
B.利用酒精稀释油酸，是因为酒精会挥发从而得到纯油酸油膜
C.该实验估算油膜分子大小时可将油酸分子简化为球形处理
D.油膜的直径等于1滴油酸酒精溶液的体积除以它在水面上摊开的面积
解析　油膜的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以它在水面上摊开的面积，D错误，A、B、C正确。
1.(多选)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(　 　)
BCD
2.(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的质量分数(即纯油酸质量与油酸酒精溶液质量之比)为η，质量为m的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。现取一滴溶液滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1 cm的坐标纸上，算出油膜的面积S。关于本实验，下列说法正确的是(　 　)
A
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 dm2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1 mL)、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(结果保留2位有效数字)(　　)
A.0.011‰ B.0.012‰ C.0.013‰ D.0.014‰
4.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
(1)将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是____________(写步骤前的序号)；上述步骤中有一处遗漏和不完整，请指出并补充完整____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为________。
A.控制变量法 B.理想化模型法
C.极限思想法 D.等效替代法
(3)油酸分子的直径d＝________________ (用题中给出的符号表示)。
答案　(1)CEADB　步骤E中应在水面上均匀地撒上痱子粉或细石膏粉　(2)B　
解析　(1)应该先配制溶液→准备浅盘→将溶液滴到水面上→描出轮廓→求出体积→根据公式算出分子直径。因此顺序为：CEADB。步骤E中应在浅盘的水面上均匀地撒上爽身粉或细石膏粉，以便描出油膜的轮廓。
(2)将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。故选B。
5.(2024·广东广州高二期末)某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，完成相关实验操作。试问：
(1)该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排序：________(用字母符号表示)。
(2)某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能是________(多选)。
A.计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B.用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴
C.爽身粉太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
D.未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
(3)在本实验中，做了一些理想化假设，下列说法正确的是________(多选)。
A.把在水面上尽可能散开的油膜视为单分子油膜
B.把形成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.在浅盘水面上均匀撒痱子粉的厚度刚好等于分子直径
答案　(1)CDBA　(2)BD　(3)AB
解析　(1)用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中先把爽身粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴1滴到水中，待油膜形状稳定后，再盖上玻璃板，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，故顺序为CDBA。
(3)该实验中的理想化假设是把在水面上尽可能散开的油膜视为单分子油膜，不需要考虑分子间隙，A正确，C、D错误；把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子，将油酸分子视为球体模型，B正确。

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