實驗17用油膜法估測油酸分子的大小對應學生用書P347注意事項1.將所有的實驗用具擦洗干凈,吸取油酸、酒精和油酸酒精溶液的移液管要分別專用,不能混用。2.爽身粉和油酸的用量都不可太多,否則不易成功。3.油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜。4.淺盤中的水離盤口面的距離應較小,并要水平放置,以便準確地畫出油膜的形狀,畫線時視線應與板面垂直。5.要待油膜形狀穩定后再畫輪廓。6.滴油酸酒精溶液的滴口應在離水面1cm之內,否則油膜難以形成。考點一實驗原理與操作在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中:(1)以下操作不正確的是。

A.直接將一滴油酸滴到水面上B.向淺盤中倒入2cm左右深的水,均勻地撒上爽身粉C.油膜穩定后將玻璃板蓋到淺盤上畫出油膜輪廓(2)前面正確操作后,某同學將油酸酒精溶液滴到均勻撒好爽身粉的水面上時油膜的面積會。

A.變大B.變小C.先變大后變小(3)不同實驗小組向水面滴入一滴油酸酒精溶液時得到以下油膜形狀,做該實驗最理想的是。

ABC答案(1)A(2)C(3)C解析(1)油酸濃度太大且不溶于水,直接用一滴油酸不能形成單分子油層,A項錯誤;為了便于觀察油酸在水面擴散的面積,所以在水面均勻撒上爽身粉,B項正確;為了定量測出油酸擴散面積,用帶方格的玻璃板蓋到淺盤上畫出油膜輪廓,C項正確。(2)酒精溶于水,油酸酒精溶液滴到水中在酒精的作用下形成單分子油膜,隨后酒精揮發,油膜的面積又縮小,C項符合題意。(3)最理想的情況是爽身粉很薄,容易被油酸酒精溶液沖開,近似圓形,C項符合題意。(2024屆上海期末)(1)某同學用油膜法測分子直徑的操作示意圖如圖所示,請選出需要的實驗操作,并將它們按操作先后順序排列:(用字母符號表示)。

ABCDEF(2)如果在實驗中將1cm3的油酸溶于酒精,制成500cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有20滴,現取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,最后擴展成面積為0.15m2的油膜,由此估算出油酸分子直徑為m(結果保留2位有效數字)。在該實驗中滴入油酸酒精溶液之前,要在水面上均勻地撒上薄薄的一層爽身粉,其作用是:。

答案(1)DBFEC(2)6.67×10-10m形成清晰的油膜邊緣解析(1)不能直接把油酸倒入水中,故A步驟不需要,先配置好油酸酒精溶液,在淺盤中倒入水,將爽身粉均勻撒在水面上,往水中滴入1滴油酸酒精溶液,待油酸油膜形狀穩定后,將刻有坐標的玻璃放在淺盤上,用筆畫出油酸薄膜的形狀,因此正確排序是DBFEC。(2)由題意知,酒精油酸溶液的濃度為1500,1滴酒精油酸溶液的體積為120cm3,1滴酒精油酸溶液中油酸的體積V=120×1500cm3=1.0×10-10m3,1滴酒精油酸溶液形成的油膜面積S=0.15m2,油酸分子直徑d=VS=6.67×10-10考點二數據處理與誤差分析(2024屆西安期末)在“用油膜法測分子直徑”的實驗中,某同學操作如下:①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液;②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,全部滴完共20滴;③在邊長約10cm的正方形淺盤內注入適量的清水,將爽身粉均勻地撒在水面上,用滴管滴入一滴溶液;④待油膜形狀穩定后,將繪有方格的玻璃板放在淺盤上,繪出油酸溶液的輪廓(如圖所示),每個方格的邊長為1.0cm。(1)該實驗中一滴油酸酒精溶液含mL油酸。

(2)由上述數據估算得到油酸分子直徑的數量級約為m。

(3)若該同學在計算油酸膜面積時,對不完整的方格均不計數,由此估算得到的油酸分子直徑將(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(4)已知油酸分子的直徑數量級為10-10m,該同學實驗結果產生偏差的原因可能是:

。

(5)用油膜法測出油酸分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數,還需要知道油酸的(填序號)。

A.摩爾質量B.摩爾體積C.質量 D.體積答案(1)2×10-4(2)10-8m(3)偏大(4)油酸膜沒有完全展開,形成的不是單分子油膜層(5)B解析(1)該實驗中一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V=1250×120mL=2×10-4(2)油膜的面積約為S=58×12×10-4m2=5.8×10-3m2,油酸分子直徑約為d=VS=2×10-4×10-65.8×10-3m≈3.4(3)若該同學在計算油酸膜面積時,對不完整的方格均不計數,則測得的油膜面積偏小,由此估算得到的油酸分子直徑將偏大。(4)已知油酸分子的直徑數量級為10-10m,該同學實驗結果產生偏差的原因可能是:油酸膜沒有完全展開,形成的不是單分子油膜層。(5)根據阿伏加德羅常數計算公式NNA=VVmol,可知測定阿伏加德羅常數,見《高效訓練》P1211.(2024屆揚州期中)在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中:(1)實驗時需要使油酸在水面上形成油酸,將油酸分子看成模型。

(2)如圖所示的四幅圖反映了實驗中的四個步驟,將它們根據教材內容按實驗操作先后順序排列,應是(用符號表示)。

a.b.c.d.(3)向1mL的純油酸中加入酒精至10mL得溶液a,再取1mL溶液a并向其中加入酒精至500mL得溶液b。用注射器吸取溶液b,一滴一滴地滴入小量筒中,當滴入100滴時,量得其體積為1mL。則一滴油酸酒精溶液b中純油酸的體積為mL。(結果保留2位有效數字)

(4)向水面滴入一滴溶液b,水面上散開的油膜面積約為68cm2,則油酸分子直徑為m。(結果保留2位有效數字)

答案(1)單分子層球體(2)dacb(3)2.0×10-6(4)2.9×10-10解析(1)實驗時需要使油酸在水面上形成單分子層油酸,將油酸分子看成球體模型。(2)“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗步驟為配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積→準備淺水盤→撒爽身粉→滴一滴油酸酒精溶液→形成油膜→描繪油膜輪廓→測量油膜面積→計算分子直徑。故圖中四個步驟按操作先后順序排列,應是dacb。(3)一滴油酸酒精溶液b中純油酸的體積V0=110×1500×1100mL=2.0×10-6(4)油酸分子直徑d=V0S=2.0×10-6×10-668×102.(2024屆桂林期末)某合作探究小組的同學進行了“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗。(1)該小組的同學用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內每增加一定體積時的滴數,由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。則接下來的正確實驗操作步驟是。(填寫步驟前面的數字)

①往淺盤里倒入一定深度的水,待水面穩定后將適量的爽身粉均勻地撒在水面上②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形狀穩定③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小④將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上(2)該小組做實驗時,每1000mL油酸酒精溶液中有純油酸0.2mL,用注射器測得80滴這樣的溶液為1mL,則一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為mL,等油膜形狀穩定后在玻璃板上描畫出油膜的輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為1cm。油膜的面積是m2。根據上述數據,估測出油酸分子的直徑是m。(結果均保留2位有效數字)

(3)在實驗操作及數據處理過程中,下列說法正確的是。

A.為了防止酒精揮發,配制的油酸酒精溶液不能長時間放置B.在水面上滴入油酸酒精溶液后,應該馬上數方格C.若實驗中撒的爽身粉過多,則計算得到的油酸分子的直徑將偏小D.數方格時,不足半個的舍去,超過半個的算一個答案(1)①②④③(2)2.5×10-63.1×10-38.1×10-10(3)AD解析(1)根據該實驗的操作步驟可知正確的順序是①②④③。(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V=0.2×11000×180mL=2.5×10-6mL;油膜的面積為1cm2乘以方格數目,不足半格的不計入,超過半格的按一格計入,油膜覆蓋的方格大約為31個,所以油膜的面積S=31cm2=3.1×10-3m2;用純油酸的體積除以油膜的面積,得出的油膜厚度,即是油酸分子的直徑。根據實驗數據,油酸分子的直徑d=VS=2.5×10-6×10-63(3)為了防止酒精揮發,配置的油酸酒精溶液不能長時間放置,否則濃度會發生變化,A項正確;在水面上滴入油酸酒精溶液后,應該等油膜的形狀穩定后再描形狀數方格,B項錯誤;若實驗中撒的爽身粉過多,則油膜面積偏小,則計算得到的油酸分子的直徑將偏大,C項錯誤;數方格時,為了減小實驗誤差,不足半個的舍去,超過半個的算一個,D項正確。3.(2024屆哈爾濱期末)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中,所用的油酸酒精溶液每2000mL中有純油酸1.0mL,用注射器測得1mL上述溶液有80滴,把1滴該溶液滴入盛水的撒有爽身粉的淺盤中,待水面穩定后,得到油酸薄膜的輪廓形狀如圖所示,圖中正方形格的邊長為1cm。(1)本實驗體現的物理思想方法為。

A.理想化模型B.控制變量法C.極限思想法D.整體法與隔離法(2)根據實驗數據可推出油酸分子的直徑是m。(結果保留2位有效數字)

(3)某同學將某次實驗中得到的計算結果和實際值比較,發現計算結果偏小,可能的原因是。

A.計算油膜面積時,舍去了所有不足1格的方格B.油酸酒精溶液長時間放置,酒精揮發使溶液的濃度增大C.水面上爽身粉撒得過多,油酸未完全散開D.求每滴溶液中純油酸的體積時,1mL溶液的滴數少記了10滴(4)利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數。如果已知體積為V的純油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,油膜的密度為ρ,摩爾質量為M,則阿伏加德羅常數的表達式為NA=。

答案(1)A(2)8.7×10-10(3)B(4)6解析(1)本實驗中將分子看作球體且油膜分子按單層緊密排列,體現的物理思想方法為理想化模型,A項符合題意。(2)根據圖中信息,不足一半的方格舍去,超過一半的算一個,則小方格的總數約為72個,則油膜的面積S=72×1cm2=72cm2,一滴溶液中純油酸的體積V=12000×180mL=6.25×10-6mL,油酸分子的直徑d=VS=6.25×10-672cm=8.7×10-8cm=8(3)計算油膜面積時,舍去了所