实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小(课件45页 学案 练习)高中物理(通用版)2027届一轮复习 第十五单元 热学

资源下载
  1. 二一教育资源

实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小(课件45页 学案 练习)高中物理(通用版)2027届一轮复习 第十五单元 热学

资源简介

(共45张PPT)
实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小
教材原型实验
拓展创新实验
备用习题


听课手册
作业手册
答案核查【听】
答案核查【作】
一、实验目的
1.估测油酸分子的大小.
2.学会间接测量微观量的原理和方法.
二、实验原理
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,用计算出油膜的厚度,其中 为一滴油酸酒精溶液
中纯油酸的体积,为油膜面积,这个厚度 就是油酸分子的直径.
三、实验器材
清水、浅盘、注射器(或胶头滴管)、坐标纸、玻璃板、爽身粉、油酸酒精
溶液、量筒、彩笔.
四、实验步骤
1.在浅盘中盛入适量的水(约 深),静置一段时间使水处于稳定状态.
2.用注射器(或胶头滴管)取事先配好的体积浓度为 的油酸酒精溶液,逐滴
滴入量筒中,记下滴入溶液的滴数 .
3.将适量爽身粉均匀地撒在水面上.
4.用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.
5.待油酸膜的形状稳定后,把玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状.
五、数据处理
1.计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积: .
2.计算油酸膜的面积 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓
内方格的个数,多于半格的算一个,不足半格的舍去.把方格的个数乘单个方
格的面积就得到油酸膜的面积.
3.计算油酸的分子直径: (注意单位统一).
六、误差分析
1.油酸酒精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.
3.测量量筒内溶液增加 的滴数时,产生误差.
4.画油膜形状时产生误差.
七、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
液的移液管不能混用,否则会增大误差,影响实验结果.
2.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:一是水面受油酸酒精溶液液滴的冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后
液面收缩.
3.爽身粉不宜撒得过厚,油酸酒精溶液的浓度要适宜.
4.向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜轮
廓难以形成.
例1 [2025·湖北荆州模拟]

(1) 如图甲所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中的
四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是______(用符号表示).
[解析] “用油膜法估测油酸分子的大
小”的实验步骤为:配制油酸酒精溶液
测定一滴油酸酒精溶液的体积
准备撒有爽身粉的盛水浅盘
形成油膜 描绘油膜边缘 测量油膜面积 计算分子直径,
因此操作先后顺序排列应是 .

(2) 在该实验中,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有 纯油酸.
用注射器测得 上述溶液有100滴,把2滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水
浅盘里,画出油膜的形状如图乙所示,坐标格的正方形大小为
[解析] 由题图乙所示油膜可知,油膜的面积为
,两滴油酸
溶液含纯油酸的体积为
,油酸分子的
直径为 .
.由此估算出油酸分子的直径是_______
______ (结果保留两位有效数字).
(3) 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___(填选项前的字母).
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, 的溶液的滴数多记了10滴

[解析] 计算油酸分子直径的公式为,是纯油酸的体积, 是油膜的
面积,油酸未完全散开,测得的偏小,测得的分子直径 将偏大,故A正
确;如果测得的油酸溶液浓度低于实际值,测得的油酸的体积偏小,测得
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计
为一格,测得的 将偏大,测得的分子直径将偏小,故C错误;求每滴体
积时,的溶液的滴数误多记了10滴,一滴溶液的体积 ,可知测
得一滴溶液的体积偏小,纯油酸的体积将偏小,由 可得,测得的分
子直径将偏小,故D错误.
例2 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微镜法.
(1) 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,用移液管量取 油
酸,倒入标注的容量瓶中,再加入酒精,得到 的溶液;然
后用滴管吸取这种溶液,一滴一滴地向小量筒中滴入,当溶液的液面达到
256
量筒中 的刻度时,恰好滴入了50滴;再用滴管取配
好的油酸酒精溶液,向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴入1滴
溶液,在液面上形成油酸薄膜;待油膜稳定后,放在带
有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示.坐标
格中每个小方格的大小为 .由图可以估算出油
膜的面积是_____,由此估算出油酸分子的直径是______________
(结果保留一位有效数字).
[解析] 数油膜所占的小方格的个数,多于半格的算一个,不足半格的舍
去,得到油膜的面积为.溶液浓度为 ,
每滴溶液体积为 ,1滴溶液中所含油酸体积为
.油膜厚度即油酸分子的直径是
.
(2) 图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏
是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为 的圆周而组成的.
由此可以估算出铁原子的直径为______________ (结果保留两位有效数
[解析] 直径为 的圆周周长为
,可以估算出铁原子
的直径为 .
字).
例3 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中:
(1) 本实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形;____________
_____________;油酸分子是紧挨在一起的.
油酸分子形
成单层分子膜
[解析] 本实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形;油酸分子
形成单层分子膜;油酸分子是紧挨在一起的.
(2) 配置的油酸酒精溶液每 溶液中有纯油酸 ,用注射器测得
上述溶液有100滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅
盘里,测得油酸膜的近似轮廓如图甲所示,图中小方格的边长为 ,则
估测出油酸分子的直径是_________ (结果保留一位有效数字).
[解析] 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
,按照超过半格的算一
个,不足半格的舍去的原则,可得油酸膜的面积为
,油酸分子的直径为
.
(3) 在一次实验中得到了图乙所示的油膜,如果按此油膜来计算分子直径,
你认为测量结果相对于真实值会______(选填“偏大”“偏小”或“无系统误
差”).
偏大
[解析] 由题图乙可知该次实验中爽身粉撒太多,油膜未能充分展开,此
时所测油膜面积偏小,所以油酸分子的直径测量结果相对于真实值偏大.
1.某实验小组做了“用油膜法测油酸分子的大小”的实验.
(1) 他们进行了下列操作.请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排
列起来:D、_____________(用字母符号表示).
B、、、C
A.倒入油酸
B.倒入水
C.描绘油膜轮廓
D.记录油酸酒精溶液的滴数
E.滴油酸酒精溶液
F.撒粉
[解析] “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制油酸酒精溶液
(记下配制比例) 测定一滴油酸酒精溶液的体积 准备浅水盘 形成油
膜 描绘油膜边缘 测量油膜面积 计算分子直径,因此操作先后顺序
排列应是: .
(2) 利用油膜法可以测阿伏加德罗常数.如果已知体积为 的一滴纯油酸在
水面上散开形成的单分子油膜的面积为,这种油酸的密度为 ,摩尔质
量为,则阿伏加德罗常数的表达式为 _ ____.(分子看成球体)
[解析] 油酸分子的直径,油酸分子的体积 ,设阿伏加德
罗常数为,有,解得 .
(3) 在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有____
(填选项前的字母).
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时, 的溶液滴数少计了5滴


[解析] 水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测得的油膜面积
偏小,由 可知,测出的分子直径结果偏大,故A正确;计算油酸膜面
积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理,则测得的油膜面积偏大,
由 可知,测出的分子直径结果偏小,故B错误;油酸酒精溶液配制时
间较长,酒精挥发较多,则溶液浓度增大,1滴溶液形成的油膜面积变大,
得到的分子直径将偏小,故C错误;求每滴油酸酒精溶液的体积时,
的溶液滴数少计了5滴,则测得纯油酸的体积偏大,由 可知,测出的
分子直径结果偏大,故D正确.
2.在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入 的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液
面达到 的刻度,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内液体
达到 为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约的浅水盘内注入约 深的水,将爽身粉均匀地撒在水
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,膜上没有爽身粉,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
出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为 的方格纸上.
(1) 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油酸的体积
为__________,油膜面积为____________ ,求得的油酸分子直径为
[解析] 一滴油酸酒精溶液含油酸的体积为

油膜面积为
,求得
油酸分子直径为
.
__________ (此空保留一位有效数字).
(2) 若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为 ,
油酸的密度为 ,则下列说法正确的是____
(填选项前的字母).
A.油酸所含分子数为
B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为
D.油酸分子的直径约为


[解析] 油酸所含有分子数为,故A错误; 油酸所
含分子数为 ,故B正确;1个油酸分子的质量为
,故C正确;假设油酸分子为球形,其直径为
,则一个油酸分子的体积为 ,油酸的摩
尔体积为,,联立可得 ,
故D错误.
(3) 某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同
学的比较,数据都偏大,对于出现这种结果的原因,不可
能是___(填选项前的字母).
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,错将所有不完整的方格作为完整的
方格处理
C.画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画好
D.水面上爽身粉撒的较多,油酸膜没有充分展开

[解析] 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,会使
计算结果偏大,故A不符合题意;计算油酸膜面积时,错将所有不完整的
方格作为完整的方格处理,会使油膜面积增大导致计算结果偏小,故B符
合题意;画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画
好,会使油膜面积减小导致计算结果偏大,故C不符
合题意;水面上爽身粉撒的较多,油酸膜没有充分展
开,使油膜面积减小导致计算结果偏大,故D不符合
题意.
作业手册
1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1) 该实验中的理想化假设是______(填选项前的字母).
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
[解析] 根据实验原理可知A、B、D项内容为理想化假设的内容.



(2) 实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是___(填选项前的
字母).
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸起到稀释作用
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
[解析] 实验中为了使油酸充分展开,获得单分子层油膜,需用酒精对油
酸稀释.

(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
的蒸发皿、注射器、烧杯、纯油酸和无水酒精若干. 溶液滴入
烧杯中约为50滴,已知分子直径数量级为 ,则该老师配制的油酸
酒精溶液体积浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为____
(保留两位有效数字).
1.1
[解析] 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,油酸酒精溶液体积浓度最大.一滴油酸的最
大体积为 ,一滴油酸酒精
溶液的体积为 ,则此油酸酒精溶液的体积浓度
至多为 .

2.[2025·江西南昌三模] 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将体积
为的纯油酸配成总体积为的油酸酒精溶液,用注射器取体积为 的上
(1) 此后,图甲中操作正确的顺序是______
(用字母符号表示).
述溶液,再把它一滴一滴地全部滴入烧杯,滴数为
.

[解析] 实验过程的正确操作步骤:①先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,再根据油酸酒精
溶液的浓度计算出油酸的体积;②往浅盘里倒入约
深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀
地撒在水面上;③用注射器将事先配好的油酸酒精
溶液滴一滴在水面上;④待薄膜形状稳定后,将玻
璃板平放在浅盘上,将油酸膜的形状描绘在玻璃板
上;⑤将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,
计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直
径的大小.实验步骤的正确操作顺序是 .

(2) 把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中,待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状
和尺寸如图乙所示.图中每个小正方形格的边长为 ,则油酸薄膜的面积
______;可估算出油酸分子的直径为_ ____(用、、、、 表示).
[解析] 由题图乙可知,油膜轮廓包围方格数约为70个,故油酸薄膜的面
积为 ;每滴油酸溶液中含有纯油酸的体积为
,则油酸分子的直径为 .
3.某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,实验主要步骤
如下:
①向体积为的油酸中加酒精,直至总量达到 ;
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴
入滴时,测得其体积恰好是 ;
③先往浅盘里倒入 深的水,然后将爽身粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事
先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油膜的形状;
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小
方格的个数,小方格的边长为 .
根据以上信息,回答下列问题:
(1) 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为____________ ,油膜面积为
_________,油酸分子直径为__________ .(以上结果均保留1位有效数字)
[解析] 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
,油
膜的面积为
,油酸分
子的直径为 .
(2) 若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足 ,则最终的测量结果将偏
____(选填“大”或“小”).

[解析] 若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足 ,则代入计算的纯油酸
的体积偏大,可知测量结果偏大.
(3) 若油酸酒精溶液长时间静置,则最终的测量结果将偏____(选填“大”或
“小”).

[解析] 若油酸酒精溶液长时间静置,则浓度变大,代入计算的纯油酸体
积偏小,可知测量结果偏小.
教材原型实验
例1.(1) (2) (3)A
拓展创新实验
例2.(1)256 (2)
例3.(1)油酸分子形成单层分子膜 (2) (3)偏大
1.(1)ABD (2)B (3)1.1
2.(1) (2)
3.(1) (2)大 (3)小实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小
例1 (1)dacb (2)6.7×10-10 (3)A
[解析] (1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积(d)→准备撒有爽身粉的盛水浅盘→形成油膜(a)→描绘油膜边缘(c)→测量油膜面积(b)→计算分子直径,因此操作先后顺序排列应是dacb.
(2)由题图乙所示油膜可知,油膜的面积为S=75×20 mm×20 mm=3.0×10-2 m2,两滴油酸溶液含纯油酸的体积为V=2×× mL=2.0×10-11 m3,油酸分子的直径为d=≈6.7×10-10 m.
(3)计算油酸分子直径的公式为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,测得的分子直径d将偏大,故A正确;如果测得的油酸溶液浓度低于实际值,测得的油酸的体积偏小,测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计为一格,测得的S将偏大,测得的分子直径将偏小,故C错误;求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数误多记了10滴,一滴溶液的体积V1=,可知测得一滴溶液的体积偏小,纯油酸的体积将偏小,由d=可得,测得的分子直径将偏小,故D错误.
例2 (1)256 8×10-10 (2)9.4×10-10
[解析] (1)数油膜所占的小方格的个数,多于半格的算一个,不足半格的舍去,得到油膜的面积为S=64×2 cm×2 cm=256 cm2.溶液浓度为,每滴溶液体积为 mL,1滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5 cm3.油膜厚度即油酸分子的直径是d=≈8×10-10 m.
(2)直径为d'=1.43×10-8 m的圆周周长为D=πd'≈4.49×10-8 m,可以估算出铁原子的直径为d″= m≈9.4×10-10 m.
例3 (1)油酸分子形成单层分子膜 (2)1×10-9 (3)偏大
[解析] (1)本实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形;油酸分子形成单层分子膜;油酸分子是紧挨在一起的.
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=× mL=2.5×10-5 mL,按照超过半格的算一个,不足半格的舍去的原则,可得油酸膜的面积为S=61×4 cm2=244 cm2,油酸分子的直径为d== cm≈1×10-9 m.
(3)由题图乙可知该次实验中爽身粉撒太多,油膜未能充分展开,此时所测油膜面积偏小,所以油酸分子的直径测量结果相对于真实值偏大.实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小
1.(1)ABD (2)B (3)1.1
[解析] (1)根据实验原理可知A、B、D项内容为理想化假设的内容.
(2)实验中为了使油酸充分展开,获得单分子层油膜,需用酒精对油酸稀释.
(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,油酸酒精溶液体积浓度最大.一滴油酸的最大体积为V0=dS=10-10 m×0.22 m2=2.2×10-11 m3,一滴油酸酒精溶液的体积为V= cm3=2×10-8 m3,则此油酸酒精溶液的体积浓度至多为×1000‰=1.1‰.
2.(1)BDCA (2)70a2 
[解析] (1)实验过程的正确操作步骤:①先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,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积;②往浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上;③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上;④待薄膜形状稳定后,将玻璃板平放在浅盘上,将油酸膜的形状描绘在玻璃板上;⑤将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小.实验步骤的正确操作顺序是BDCA.
(2)由题图乙可知,油膜轮廓包围方格数约为70个,故油酸薄膜的面积为S=70a2;每滴油酸溶液中含有纯油酸的体积为V=·=,则油酸分子的直径为d==.
3.(1)8×10-12 1×10-2 8×10-10 (2)大 (3)小
[解析] (1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=× mL=8×10-6 mL=8×10-12 m3,油膜的面积为S=130×1 cm2=130 cm2≈1×10-2 m2,油酸分子的直径为d=≈ m=8×10-10 m.
(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL,则代入计算的纯油酸的体积偏大,可知测量结果偏大.
(3)若油酸酒精溶液长时间静置,则浓度变大,代入计算的纯油酸体积偏小,可知测量结果偏小.实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小
                 
一、实验目的
1.估测油酸分子的大小.
2.学会间接测量微观量的原理和方法.
二、实验原理
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.
三、实验器材
清水、浅盘、注射器(或胶头滴管)、坐标纸、玻璃板、爽身粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.
四、实验步骤
1.在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深),静置一段时间使水处于稳定状态.
2.用注射器(或胶头滴管)取事先配好的体积浓度为k的油酸酒精溶液,逐滴滴入量筒中,记下滴入1 mL溶液的滴数N.
3.将适量爽身粉均匀地撒在水面上.
4.用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.
5.待油酸膜的形状稳定后,把玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状.
五、数据处理
1.计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积:V=(mL).
2.计算油酸膜的面积S:将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓内方格的个数,多于半格的算一个,不足半格的舍去.把方格的个数乘单个方格的面积就得到油酸膜的面积.
3.计算油酸的分子直径:d=(注意单位统一).
六、误差分析
1.油酸酒精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.
3.测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时,产生误差.
4.画油膜形状时产生误差.
七、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不能混用,否则会增大误差,影响实验结果.
2.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:一是水面受油酸酒精溶液液滴的冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后液面收缩.
3.爽身粉不宜撒得过厚,油酸酒精溶液的浓度要适宜.
4.向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜轮廓难以形成.
例1 [2025·湖北荆州模拟] (1)如图甲所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是    (用符号表示).
a
b
c
d

(2)在该实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1000 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滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水浅盘里,画出油膜的形状如图乙所示,坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm.由此估算出油酸分子的直径是     m(结果保留两位有效数字).

(3)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    (填选项前的字母).
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
                 
例2 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微镜法.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精,得到250 mL的溶液;然后用滴管吸取这种溶液,一滴一滴地向小量筒中滴入,当溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度时,恰好滴入了50滴;再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴入1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜;待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示.坐标格中每个小方格的大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是    cm2,由此估算出油酸分子的直径是     m(结果保留一位有效数字).
(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径为     m(结果保留两位有效数字).
例3 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中:
(1)本实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形;          ;油酸分子是紧挨在一起的.
(2)配置的油酸酒精溶液每1000 mL 溶液中有纯油酸5 mL,用注射器测得0.5 mL 上述溶液有100滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里,测得油酸膜的近似轮廓如图甲所示,图中小方格的边长为2 cm,则估测出油酸分子的直径是    m(结果保留一位有效数字).
(3)在一次实验中得到了图乙所示的油膜,如果按此油膜来计算分子直径,你认为测量结果相对于真实值会          (选填“偏大”“偏小”或“无系统误差”). 实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小 (限时20分钟)
1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1)该实验中的理想化假设是    (填选项前的字母).
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    (填选项前的字母).
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸起到稀释作用
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、注射器、烧杯、纯油酸和无水酒精若干.1 mL溶液滴入烧杯中约为50滴,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体积浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为    ‰(保留两位有效数字).
2.[2025·江西南昌三模] 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液,用注射器取体积为V0的上述溶液,再把它一滴一滴地全部滴入烧杯,滴数为N.
A
B
C
D

(1)此后,图甲中操作正确的顺序是    (用字母符号表示).
(2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中,待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙所示.图中每个小正方形格的边长为a,则油酸薄膜的面积S=    ;可估算出油酸分子的直径为    (用V1、V2、V0、N、S表示).

3.某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,实验主要步骤如下:
①向体积为V油=6 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=104 mL;
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=75滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往浅盘里倒入2 cm深的水,然后将爽身粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油膜的形状;
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长为L=1 cm.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为     m3,油膜面积为   m2,油酸分子直径为     m.(以上结果均保留1位有效数字)
(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL,则最终的测量结果将偏    (选填“大”或“小”).
(3)若油酸酒精溶液长时间静置,则最终的测量结果将偏    (选填“大”或“小”).

展开更多......

收起↑

资源列表