第70講用油膜法估測油酸分子的大小（講義）（原卷版）

第70講用油膜法估測油酸分子的大小目錄復習目標網絡構建考點實驗目的、原理等【夯基·必備基礎知識梳理】知識點實驗目的、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析【提升·必考題型歸納】考向1實驗原理與操作考向2數據處理與誤差分析理解和掌握用油膜法估測油酸分子的大小實驗原理，并會做出必要的誤差分析?？键c要求考題統(tǒng)計考情分析用油膜法估測油酸分子的大小無各地高考對用油膜法估測油酸分子的大小這個實驗的考查近三年沒有考點實驗目的、原理等知識點實驗目的、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析1．原理與操作2．注意事項(1)將所有的實驗用具擦洗干凈，不能混用；(2)油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜；(3)淺盤中的水離盤口面的距離應較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應與板面垂直。3．誤差分析(1)純油酸體積的計算引起誤差；(2)油膜形狀的畫線引起誤差；(3)數格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差?？枷?實驗原理與操作1．（1）某同學在做課本上粗測油酸分子大小的實驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量的酒精C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格D．求每滴體積時，lmL的溶液的滴數誤多記了10滴（2）在做“用油膜法估測分子大小”的實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸膜的面積是m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m3，。根據上述數據，估測出油酸分子的直徑是m。（保留兩位有效數字）

2．在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.5mL，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痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖甲所示，圖中正方形格的邊長為1cm，則可求得：（1）本實驗體現的物理思想方法為。A．控制變量法B．理想化模型C．極限思想法D．整體法與隔離法（2）油酸分子的直徑是m。（結果保留兩位有效數字）（3）某次實驗時，該小組四個同學都發(fā)生了一個操作錯誤，導致最后所測分子直徑偏大的是。A．甲同學在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器取一溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的粗B．乙同學用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為，不小心錯記錄為81滴C．丙同學計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值小了（4）利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏伽德羅常數。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏伽德羅常數的表達式為?？枷?數據處理與誤差分析3．“用油膜法估測分子的大小”的實驗方法及步驟如下：①向的油酸中加酒精，直至總量達到；②用注射器吸?、僦信渲坪玫挠退峋凭芤海阉坏我坏蔚氐稳胄×客仓?，當滴入100滴時，測得其體積恰好是；③先往邊長為的淺盤里倒入深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，小方格的邊長為，數出輪廓范圍內小方格的個數N。

根據以上信息，回答下列問題：（1）油酸分子直徑是m。（結果保留兩位有效數字）（2）在實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物理思想方法是A．等效替代法

B．類比法

C．理想模型法

D．控制變量法（3）若某學生計算油酸分子直徑的結果偏大，可能是由于。A．油酸未完全散開B．油酸溶液濃度低于實際值C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格4．在“用油膜法估測分子大小”實驗中，所用的酒精油酸溶液為1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL上述溶液為100滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內，讓油膜在水面上盡可能散開，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每一小方格的邊長為1cm。（1）該實驗中的理想化假設有。A．將油酸形成的膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形（2）關于該實驗的誤差分析，下列正確的是。A．在配制溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致溶液的實際濃度比計算值小一些，這將導致油酸分子直徑的測量值偏大B．上午配制的溶液，放置到下午某班級物理課堂上做實驗，將會導致油酸分子直徑的測量值偏小C．若痱子粉在淺水盤中撒的太多，將會導致油酸分子直徑的測量值偏小D．若在實驗準備過程中淺水盤清洗得不干凈，留有少量油酸殘余，在接下來的實驗中將會導致油酸分子直徑的測量值偏大（3）實驗計得油膜所占小方格個數為125格，則油膜面積是m2；油酸分子的直徑是m。5．用油膜法估測油酸分子的大小利用“油膜法估測分子直徑”實驗體現了通過對宏觀量的測量來實現對微觀量的間接測量的方法。（1）甲同學配制好油酸酒精溶液，并測出一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為V，之后又進行了下列操作，其中錯誤的一項是；其余正確操作的合理順序是。

A．將一滴純油酸滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜B．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜C．向淺水盤中倒入約深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上D．將面有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油酸膜的面積S。再根據估算出油酸分子的直徑E.將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上（2）乙同學在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，將的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取適量溶液滴入量筒，測得每滴入75滴，量筒內的溶液增加。用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有痱子粉的淺水盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜邊緣輪廓，如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊長為，則油酸膜的面積約為（保留兩位有效數字）。由以上數據，可估算出油酸分子的直徑約為m（保留兩位有效數字）。

（3）丙同學做完實驗后，發(fā)現自己所測的分子直徑d明顯偏大。出現這種情況的原因可能是。A．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算B．油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開D．計算油膜面積時，將不完整的方格作為完整方格處理（4）在用油膜法估測分子大小的實驗中，已知純油酸的摩爾質量為M，密度為，一滴油酸溶液中含純油酸的質量為m，一滴油