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1.2試驗：用油膜法估測油酸分子的大小學問點一、試驗原理把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上會形成一層油膜，油膜是由單層油酸分子中的烴基C17H33-組成．把分子簡化為球形處理，并認為它們緊密排布，測出油膜的厚度d，它就相當于分子的直徑，即油酸分子的直徑等于1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V與它在水面上攤開的面積S之比，如圖所示．學問點二、試驗器材配制好的肯定濃度的油酸酒精溶液、淺盤、水、爽身粉(或細石膏粉)、注射器、燒杯、玻璃板、彩筆、坐標紙．學問點三、物理量的測量1．測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V.(1)配制肯定濃度的油酸酒精溶液．(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度讀取該段溶液的總體積，再把它一滴一滴地滴入燒杯中，登記液滴的總滴數(shù)．(3)用它們的總體積除以總滴數(shù)，得到1滴油酸酒精溶液的體積．(4)依據(jù)溶液濃度計算其所含純油酸的體積V.2．測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S.(1)在淺盤里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，將爽身粉均勻地撒在水面上．(2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一塊有輪廓的油膜．(3)待油膜外形穩(wěn)定后，將事先預備好的帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下薄膜的外形．(4)依據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標方格，計算輪廓范圍內正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．(5)把正方形的個數(shù)乘單個正方形的面積就得到油膜的面積S.學問點四、數(shù)據(jù)分析1．用1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V和該油膜面積S計算出油膜厚度，即油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S).2．除了一些有機物質的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10－10m.學問點五、留意事項1．油酸酒精溶液配制好后不要長時間放置，以免濃度轉變，造成較大的試驗誤差．2．試驗前應留意檢查淺盤是否潔凈，爽身粉(或細石膏粉)應均勻撒在水面上．3．向水面滴油酸酒精溶液時，應靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成．4．待測油酸薄膜集中后又會收縮，要在油酸薄膜的外形穩(wěn)定后再描輪廓．5．計算輪廓范圍內正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．（2022秋?長寧區(qū)期末）在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，估測的物理量是（）A．水分子的直徑 B．油酸分子的直徑 C．水分子的體積 D．油酸分子的體積【解答】解：用油膜法估測分子的大小試驗中將一滴油酸酒精溶液滴在水平面上形成油酸薄膜，將油酸分子看作球體，測量出油酸面積，計算出油酸體積，依據(jù)體積公式可計算出油酸分子直徑，故試驗估測的是油酸分子直徑。故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2023春?南通期末）小明在做“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗時，計算結果偏大，可能的緣由是（）A．水面上撒的爽身粉偏厚 B．油酸酒精溶液長時間放置，濃度增大 C．計算油膜面積時，方格數(shù)數(shù)多了 D．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)數(shù)多了【解答】解：A．水面上撒的爽身粉偏厚，使油酸酒精溶液不能充分集中，形不成單分子油膜，油膜面積偏小，依據(jù)d=VS可知分子直徑偏大，故B．油酸酒精溶液長時間放置，濃度增大，依據(jù)原濃度計算出的純油酸體積偏小，依據(jù)d=VS可知分子直徑偏小，故C．計算油膜面積時，方格數(shù)數(shù)多了，計算出油膜面積偏大，依據(jù)d=VS可知分子直徑偏小，故D．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)數(shù)多了，計算出的一滴溶液的體積偏小，所含純油酸體積偏小，依據(jù)d=VS可知分子直徑偏小，故故選：A。（2023春?昌平區(qū)期末）在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，下列的假設與該試驗無關的是（）A．油膜中分子沿直線排列 B．油膜為單分子層且分子都是球形 C．油膜的體積等于總的分子體積之和 D．油膜中分子一個挨一個排列，不計它們的間隙【解答】解：在用油膜法估測分子直徑大小的試驗中，把油酸分子看成剛性小球，一個緊挨一個排列，所以油膜的體積等于總的分子體積之和。故A正確，BCD錯誤。故選：A。（2023春?大興區(qū)期末）用油膜法估測油酸分子直徑的試驗中，一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V，油膜面積為S，油酸的摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，下列說法正確的是（）A．一個油酸分子的質量為MNA B．一個油酸分子的體積為C．油酸的密度為MV D．一滴油酸溶液中油酸分子個數(shù)【解答】解：A.油酸的摩爾質量為M，則一個油酸分子的質量為：m=MNAB.摩爾體積與阿伏伽德羅常數(shù)的比值是一個油酸分子的體積即VmNA，表達式中VCD.油酸分子的直徑為：d=則一個油酸分子的體積為：V油酸的摩爾體積為：Vm＝NAV0則油酸的密度為ρ=一滴油酸溶液中油酸分子個數(shù)為：N=故CD錯誤。故選：A。（2023?江蘇二模）關于試驗“用油膜法估測油酸分子的大小”，下列說法正確的是（）A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜輪廓越清楚，試驗誤差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，會使試驗結果偏小 C．在數(shù)肯定量油酸溶液的滴數(shù)時，假如少數(shù)滴數(shù)，會使試驗結果偏小 D．計算油膜面積時將全部不完整的方格當作完整方格計入，會使試驗結果偏小【解答】解：A．水面痱子粉撒得過多，油膜簡潔形成積累，從而使油膜面積偏小，依據(jù)油酸分子直徑的計算公式d=可知，油酸分子直徑的測量值將偏大，故A錯誤；B．該試驗酒精油酸溶液中的酒精將溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不會影響試驗結果，故B錯誤；C．在數(shù)肯定量油酸溶液的滴數(shù)時，假如少數(shù)滴數(shù)，將會使每一滴油酸溶液的體積偏大，從而使一滴油酸溶液中所含油酸的體積偏大，最終將導致所測油酸分子直徑偏大，故C錯誤；D．計算油膜面積時將全部不完整的方格當作完整方格計入，將會使油膜面積偏大，從而導致所測油酸分子直徑偏小，故D正確。故選：D。（2024?瀘州一模）在“油膜法估測分子直徑”的試驗中，我們可以通過宏觀量的測量間接計算微觀量。（i）本試驗利用了油酸分子易在水面上形成單層（選填“單層”或“多層”）分子油膜的特性。（ii）試驗中，若測量并計算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為2.4×10﹣11m3，測量并計算出油膜的面積為4.0×102cm2，則油酸分子的直徑為6.0×10﹣10m。（計算結果保留兩位有效數(shù)字）（iii）某同學在測量一滴油酸酒精溶液的體積時，少數(shù)了2滴而自己不知，若只考慮這一因素對試驗結果的影響，這種狀況會導致分子直徑的測量結果大于真實值。（選填“大于”“小于”或“等于”）【解答】解：（i）在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，我們的試驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的，②把油酸分子看成球形，③分子之間沒有空隙，由上可知，在水面上要形成單層分子油膜；（ii）把油酸分子球形，測油酸分子的直徑為d=（iii）測量一滴油酸酒精溶液的體積時少數(shù)了2滴，依據(jù)V=V依據(jù)公式d=V故答案為：（i）單層；（ii）6.0×10﹣10；（iii）大于。（2023秋?南京月考）在“用油膜法估測分子的大小”的試驗中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，畫出如圖所示的油膜外形。已知該溶液濃度為η，n滴溶液的體積為V，油膜面積為S，則（）A．油酸分子直徑為VSB．試驗中，應先滴溶液后撒爽身粉 C．n滴該溶液所含純油酸分子數(shù)為6nD．計算油膜面積時，將不足一格都當作一格計入面積，將導致所測分子直徑偏大【解答】解：A．一滴溶液中純油酸的體積為V0油酸分子直徑為d=V故A錯誤；B．在水面上先撒上適量的爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定，故B錯誤；C．一個油酸分子體積V1n滴該溶液所含純油酸分子數(shù)為N=ηV解得N=6故C正確；D．計算油膜面積時，將不足一格都當作一格計入面積，將導致面積偏大，所依據(jù)d=VS可知測分子直徑偏小，故故選：C。（2023春?蘇州期中）為了減小“用油膜法估測油酸分子的大小”的試驗誤差，下列方法可行的是（）A．為使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需靜置較長時間 B．將油酸酒精溶液滴在水面上時，滴管距水面距離需要近一些 C．為清楚顯示油膜的邊界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 D．用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成規(guī)章外形【解答】解：A、配成的溶液需靜置較長時間，酒精會揮發(fā)，對試驗有影響，故A錯誤；B、油酸酒精溶液滴在水面上時，應使滴管豎直靠近水面，若離水面太高，可能無法形成油膜，故B正確；C、先在淺盤水中撒些痱子粉，再用滴管滴1滴油酸酒精溶液在水面上，故C錯誤；D、當油酸完全散開形成穩(wěn)定的油膜后描出其輪廓，不能用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形，故D錯誤。故選：B。（2023?奉賢區(qū)二模）在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，下列假設與該試驗原理有關系的是（）A．油膜中分子沿直線均勻排列 B．油膜看成單分子層且分子成球形 C．油膜中分子間存在肯定間隙 D．油膜中分子間的相互作用力忽視【解答】解：該試驗中的抱負化假設是：把在水面上盡可能集中開的油膜視為單分子油膜；不需要考慮分子間隙，把形成油膜的分子看作緊密排列的球形分子；將油酸分子視為球體模型；因此與本試驗有關的是B，故B正確，ACD錯誤。故選：B。（多選）（2023?溫州模擬）小明同學在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的試驗后，發(fā)覺他測量出的分子直徑明顯偏大，消滅這種狀況的可能緣由是（）A．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分開放 B．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算 C．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多計了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化【解答】解：A．水面上痱子粉撒得較多，會導致油膜沒有充分開放，則測量的油酸面積S偏小，則分子直徑為d=VS偏大，故B．純油酸的體積等于滴入的油酸酒精溶液體積乘以濃度，計算時把油酸酒精溶液當成了純油酸，則計算用的體積偏大，則測得的分子直徑偏大，故B正確；C．設1mL的溶液有n滴，則純油酸體積為V=1mLn×ρ濃度D．假如所用的油酸酒精溶液長時間放置在空氣中，酒精揮發(fā)，導致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大，1滴油酸酒精溶液形成的面積偏大，則分子直徑的測量結果偏小，故D錯誤。故選：AB。（多選）（2023春?洛陽期末）在“用油膜法估測分子大小”的試驗中，下列做法正確的是（）A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的體積是1mL，則1滴溶液中含有油酸10﹣2mL B．往淺盤里倒入適量的水，再將痱子粉厚厚的撒在水面上 C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜外形穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，描下油膜的外形 D．依據(jù)1滴油酸酒精溶液中油酸的體積V和油膜面積S，即可估算出油酸分子的直徑d=【解答】解：A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的體積是1mL，則1滴油酸酒精溶液體積為10﹣2mL，含油酸的體積小于10﹣2mL，故A錯誤；B．往淺盤里倒入適量的水，再在水面上均勻的撒一層痱子粉，要薄不能厚，故B錯誤；C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜外形穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，描下油膜的外形。故C正確；D．依據(jù)1滴油酸酒精溶液中油酸的體積V和油膜面積S，即可估算出油酸分子的直徑d=VS，故故選：CD。（多選）（2023?西城區(qū)校級模擬）在用油膜法估測分子大小的試驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為η，且n滴溶液體積為V，現(xiàn)取1滴溶液滴入撒有痱子粉的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描繪出油酸膜的輪廓外形，再把玻璃板放在邊長為1cm的坐標紙上，算出油膜的面積S，關于本試驗，下列說法正確的是（）A．不用痱子粉，直接將1滴溶液滴入淺水盤也可以完成試驗 B．水面上形成的油酸薄膜的體積為ηVnC．估測油酸分子的直徑為VnSD．在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內格子數(shù)以計算油膜的面積接受的是近似法 E．用配制的油酸酒精溶液的緣由是易于形成油酸的單分子油膜【解答】解：A、由于油酸薄膜在水面上不易觀看，撒痱子粉是為了便于確定油酸薄膜的輪廓，故A錯誤；B、1滴溶液中油酸酒精溶液的體積為：Vn，1滴溶液中油酸的體積為：ηVn，即水面上形成的油酸薄膜的體積為：ηVnC、將油酸分子看作球體且一個一個的單層排列，忽視空隙，估測油酸分子的直徑為：D=ηVnS，故D、在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內格子數(shù)時，大于或等于半格時算一格，小于半格的不計，用總格子數(shù)乘以1cm2作為油膜的面積，接受的是近似法，故D正確；E、由于純油酸粘滯力較大，很難形成單分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易揮發(fā)，易形成油酸的單分子油膜，故E正確。故選：BDE。（2023春?吉州區(qū)期末）在“用油膜法估測分子大小”的試驗中（1）本試驗中做了三點抱負化假設，①將油酸分子視為球形；②油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的（不考慮油酸分子間間隙）。（2）需將純油酸稀釋成肯定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是使油酸在淺盤的水面上簡潔形成一塊單分子層油膜（3）某同學進行了如下操作：①在淺盤內盛肯定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，測出它的體積；③在淺盤上掩蓋透亮?????玻璃，油膜穩(wěn)定后描出油膜外形，再用方格紙測量油膜面積；④取肯定量的無水酒精和油酸，制成肯定濃度的油酸酒精溶液；⑤用一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積，得到油酸分子直徑。A．上述步驟中有錯誤或疏漏的是：①②⑤；B．上述步驟的正確挨次是：④②①③⑤。（均填寫序號）（4）配制好濃度為0.06%的油酸酒精溶液（單位體積溶液中含有純油酸的體積），1mL上述溶液用注射器剛好滴75滴；形成油酸薄膜，如圖為油膜穩(wěn)定后的外形，每個正方形小方格的邊長為10mm。下列有關該試驗說法正確的有B。A．油膜的面積為100mm2B．一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為8.0×10﹣6mLC．油酸分子的直徑約為7.4×10﹣9mD．油酸未完全散開，會使計算結果比實際值偏小【解答】解：（1）本試驗中做了三點抱負化假設，①將油酸分子視為球形；②油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的（不考慮油酸分子間間隙）。（2）需將純油酸稀釋成肯定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是使油酸在淺盤的水面上簡潔形成一塊單分子層油膜；（3）A．①在淺盤內盛肯定量的水，向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉（或痱子粉）后才可以滴入油酸溶液；②把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，當體積達到1mL時登記滴入的滴數(shù)，算出每滴液滴中油酸的體積；⑤用一滴油酸的體積除以油膜面積，得到油酸分子直徑。故上述步驟中有錯誤或疏漏的是①②⑤；B．改正后正確的挨次為：④②①③⑤。（4）A、格數(shù)為100，則油膜的面積為100×10×10mm2＝1×104mm2，故A錯誤；B、一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V=175×0.06%mL＝8.0×10﹣6mLC、油酸分子的直徑約為d=VS=8×10-121.0×10-2m＝D、油酸未完全散開，測出的油膜面積S偏小，則計算結果偏大，故D錯誤。故答案為：（1）油膜看成單分子層，油酸分子是緊挨在一起的（不考慮油酸分子間間隙）；（2）使油酸在淺盤的水面上簡潔形成一塊單分子層油膜；（3）A．①②⑤B．④②①③⑤；（4）B。（2023秋?五華區(qū)校級月考）在“油膜法估測油酸分子的大小”的試驗中，試驗步驟如下：a.將1mL油酸配制成1000mL油酸酒精溶液；b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1mL時一共滴入50滴；c.向淺盤中倒入約2cm深的水，并將爽身粉均勻地撒在水面上；d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；e。待油酸薄膜的外形穩(wěn)定后，將帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，并用彩筆在玻璃板上描出油酸薄膜的外形，如圖所示。（1）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是2×10﹣5mL；（2）已知每一小方格的邊長為1cm，則油膜面積為60～62cm2；（3）依據(jù)上述數(shù)據(jù)得出油酸分子的直徑是3×10﹣9m（保留一位有效數(shù)字）；（4）關于本試驗下列說法正確的有D。A．油酸酒精溶液長時間放置，會使分子直徑的計算結果將偏大B．若油酸沒有充分散開，會使分子直徑的計算結果將偏小C．計算油膜面積時舍去了全部不足一格的方格，會使分子直徑的計算結果將偏小D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液時，滴數(shù)少記了幾滴，會使分子直徑的計算結果將偏大【解答】解：（1）1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積V=（2）在計算油膜所占的小方格時，多于半個的方格算一個，少于半個的方格舍去，如圖所示：油膜所占的方格數(shù)約為61格；油膜面積為S＝61×1cm2＝61cm2（3）油酸分子的直徑d=V（4）A．油酸酒精溶液長時間放置，會使酒精揮發(fā)，油酸的濃度增大，從而每滴純油酸的體積測量值偏小，造成分子直徑的計算結果將偏小，故A錯誤；B．若油酸沒有充分散開，導致面積S的測量值偏小，從而會使分子直徑的計算結果偏大，故B錯誤；C．假