第02讲：实验：用油膜法估测油酸分子的大小【3大题型】-2024-2025学年高二下学期物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版（2019）选择性必修第三册）

第02讲：实验：用油膜法估测油酸分子的大小 【考点归纳】 考点一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析 考点二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤 考点三：油膜法估测油酸分子直径实验 【知识归纳】 知识点01、实验原理 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子中的烃基C17H33-组成． 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示． 知识点02、实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸． 知识点03、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，记下液滴的总滴数． (3)用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积． (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，将爽身粉均匀地撒在水面上． (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，在玻璃板上描下薄膜的形状． (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个数，不足半个的舍去，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油膜的面积S. 知识点04、数据分析 1．用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝. 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10－10 m. 知识点05、注意事项 1油酸酒精溶液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．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，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． 【题型归纳】 题型一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析 1．（24-25高二下·全国）为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A．用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 2．（23-24高二下·江苏徐州·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是（    ） A．油酸酒精溶液是久置的 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精 D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 3．（23-24高二下·江苏宿迁·期中）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于（　　） A．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴 题型二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤 4．（23-24高二下·江苏常州·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列操作中错误的是（　　） A．取一定量的酒精和油酸，配制油酸浓度为90%的油酸酒精溶液 B．用滴管吸取1cm3该溶液，均匀滴入量筒并数出总滴数，求出一滴溶液的体积 C．在浅盘里倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面，滴入一滴油酸酒精溶液 D．待油膜散开稳定后在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜的轮廓，测出油膜的面积 5．（23-24高二下·江苏南京·期中）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有纯油酸 B．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，分子直径的计算结果将偏大 C．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 D．实验时观察到油膜的面积先增大后不变 6．（23-24高二下·江苏扬州）“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列操作正确的是（　　） A．可以直接用注射器将一滴纯油酸滴入水中 B．可将痱子粉轻轻地倒在水面上 C．当油膜散开后立即在玻璃板上描下油膜边缘的形状 D．计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个 题型三：油膜法估测油酸分子直径实验 7．（24-25高二下·全国·课堂例题）在做“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，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，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。则： (1)油膜的面积是 ； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ； (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 ；（结果保留两位有效数字） (4)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。 A．油酸中含有大量酒精 B．计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 8．（24-25高二下·全国）(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．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画在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上； D．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 上述实验步骤的合理顺序是 。 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1 cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，该油膜面积为 cm2，油酸分子直径约为 m。 9．（2024·河北邯郸·模拟预测）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A．往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C．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 D．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 E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 (2)实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 【高分演练】 一、单选题 10．（24-25高二下·全国）在测定分子大小的油膜法实验中，下面的假设与该实验无关的是（　　） A．油膜的体积等于分子体积之和 B．油膜为单层分子且分子都是球形 C．油膜中分子沿长度方向排列 D．分子是一个挨一个排列间隙忽略 11．（23-24高二下·北京通州·期末）关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（　　） A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精会导致实验结果偏小 C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，会导致实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去，会导致实验结果偏小 12．（23-24高二下·江苏南通·期中）甲、乙两位同学分别做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴；乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格。则（　　） A．两位同学的测量结果都偏大 B．两位同学的测量结果都偏小 C．甲的测量结果偏小，乙的测量结果偏大 D．甲的测量结果偏大，乙的测量结果偏小 13．（23-24高二下·江苏南通·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法中正确的是（　　） A．配制油酸酒精溶液时，浓度要尽量大些 B．先滴入油酸酒精溶液，后在水面撒上痱子粉 C．向水面滴油酸酒精溶液时，注射器离水面应尽量高些 D．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状 14．（23-24高二下·山东德州·阶段练习）酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液，用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时，油酸就会在水面上敞开，油酸分子就在水面上形成单分子层油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为（　　） A． B． C． D． 15．（23-24高二下·江苏南通·期中）如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些 B．计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去 C．为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 D．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直 二、多选题 16．（24-25高二下·全国）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液。现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S。已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（　　） A．该实验中假设油酸分子是按照直线排列的 B．实验中使用到酒精，酒精对油酸起到稀释作用 C．由题目中数据可知油酸分子的直径为 D．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大 17．（24-25高二下·全国）利用油膜法估测油酸分子直径，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液。已知油酸酒精溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为。下列分析正确的是（    ） A．实验中要测量一滴油酸酒精溶液中油酸的体积，且所取油酸的体积为 B．实验中要测量一个油酸分子的体积，且油酸分子的体积为 C．该实验测得油酸分子的直径约为 D．若还知道油酸的摩尔体积，则依据本实验的测量结果还可以测得阿伏加德罗常数 18．（23-24高二下·江西九江·期末）对于“油膜法估测分子的大小”的实验，某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏小，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是（　　） A．计算一滴油酸体积时错误将N滴油酸记为滴 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格全部作为完整方格处理 C．配制好的油酸酒精溶液搁置较长时间后再做实验 D．水面上痱子粉撒多了，油酸膜没有充分展开 19．（23-24高二下·浙江宁波·期末）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，说法正确的是（　　） A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致所测的分子直径d偏大 B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，会导致所测的分子直径d偏大 C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致所测的分子直径d偏大 D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，会导致所测分子直径d偏大 20．（23-24高二下·河南洛阳·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（　　） A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法 B．油酸分子直径约为 C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小 D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大 三、实验题 21．（24-25高二下·全国·期中）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为，又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为。用以上字母表示油酸分子直径的大小 （用已知物理量表示）。 在实验中，具体操作如下： Ⅰ。取纯油酸1.00mL注入800mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； Ⅱ。用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止，恰好共滴了50滴； Ⅲ。在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地撒在水面上，静置后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，油酸在水面上散开形成一层油膜； Ⅳ。待油膜稳定后，测得此油膜面积为。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求： (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 mL。（结果保留2位有效数字） (3)油酸分子直径是 m。（结果保留2位有效数字） (4)某学生在做该实验时，发现所得的油酸分子直径偏大，可能的原因是______。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少计了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中揢置了较长时间 22．（24-25高三上·安徽芜湖）某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。 (1)该实验的科学依据不正确的是______。 A．将油膜看成一层单分子油膜 B．不考虑各个油酸分子间的间隙 C．考虑各个油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 (2)实验主要步骤如下： ①向体积V油=6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=104mL； 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=1mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3； ③先往浅盘里倒入2cm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酸膜的形状； ⑤将画有油酸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，经观察N为128格，小方格的边长为L=1cm。 (3)由图可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径为 m。(以上最终结果均保留一位有效数字) (4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 23．（24-25高三上·新疆喀什）某实验小组在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 (1)下述实验步骤的合理顺序是_______（选填合理选项的字母序号）。 A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 E．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画在玻璃板上 F．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S (2)该实验小组做实验时，每1000 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.24 mL，用注射器测得80滴这样的溶液为1 mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共40个小方格，图中正方形小方格的边长为1 cm。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果均保留两位有效数字） 24．（23-24高二下·全国）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ②将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； ③根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径； ④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； ⑤往浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的实验步骤排列顺序是 （填写步骤前面的数字） (2)将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为 （结果保留一位有效数字）。 (3)某同学在实验中最终得到的结果明显偏大，可能是因为___________。 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．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开 25．（24-25高三上·河北保定）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B．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，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL (1)上述实验步骤的合理顺序是：E (2)根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL；（保留2位有效数字） (3)根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是 m；（保留2位有效数字） (4)关于本实验下列说法正确的有（    ） A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去 26．（23-24高二下·宁夏石嘴山·期末）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)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______（填选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 D．归纳法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。 A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 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)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 (4)在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字） 27．（23-24高二下·重庆·期中）(1)图甲为“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，先后顺序是 （用字母表示）。 (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图乙所示，坐标纸中正方形方格的边长为，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 。（结果保留1位有效数字） (3)若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为。则下列说法正确的是________。 A．油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．单个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 (4)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细 C．丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内半个左右的正方形都舍去了 28．（24-25高二上·全国）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的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80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为。 (1)油酸分子的直径是 。（结果保留两位有效数字） (2)某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图案的可能原因是_______。 A．盘中装的水量太多 B．盘太小，导致油酸无法形成单分子层 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 (3)某次实验时，该小组同学有一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是_______。 A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为，不小心错记录为81滴 C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 (4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常量。如果已知体积为的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为，这种油的密度为，摩尔质量为，则阿伏伽德罗常量的表达式为 。 29．（23-24高二下·甘肃兰州·期末）小明同学在“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，具体操作如下： a.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 b.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 c.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 d.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，根据油酸酒精溶液的浓度再计算出一滴纯油酸的体积 e.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，根据一滴纯油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 (1)上述实验步骤的正确顺序是 （填写实验步骤前的序号）。 (2)实验中，小明所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ；把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，测得油酸薄膜的面积为S，则可求得油酸分子的直径为 （用、、、n、S表示）；若根据实验得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积 。 (3)小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和查阅资料所得数据相比，测量结果偏大。可能是因为______。 A．油膜中仍然含有大量未溶解的酒精 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲：实验：用油膜法估测油酸分子的大小 【考点归纳】 考点一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析 考点二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤 考点三：油膜法估测油酸分子直径实验 【知识归纳】 知识点01、实验原理 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子中的烃基C17H33-组成． 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示． 知识点02、实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸． 知识点03、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，记下液滴的总滴数． (3)用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积． (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，将爽身粉均匀地撒在水面上． (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，在玻璃板上描下薄膜的形状． (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个数，不足半个的舍去，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油膜的面积S. 知识点04、数据分析 1．用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，即油酸分子的直径d＝. 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10－10 m. 知识点05、注意事项 1油酸酒精溶液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．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，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． 【题型归纳】 题型一：用油膜法估测油酸分子直径的误差分析 1．（24-25高二下·全国）为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A．用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 【答案】B 【详解】A．实验时应用油酸酒精溶液，计算1滴油酸酒精溶液体积时为减小测量误差要用注射器取多滴油酸酒精溶液滴入量筒测量体积，计算出1滴的体积，故A错误； B．为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差,应把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，且使水面离盘口距离小一些，故B正确； C．多滴几滴能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误； D．为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，故D错误。 故选B。 2．（23-24高二下·江苏徐州·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是（    ） A．油酸酒精溶液是久置的 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精 D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 【答案】A 【详解】根据 A．油酸酒精溶液是久置的，由于酒精发生挥发使得浓度变大，则计算时的浓度偏小，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故A正确； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏大，故B错误； C．配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精，则计算时的浓度偏大，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故C错误； D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴，则1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故D错误。 故选A。 3．（23-24高二下·江苏宿迁·期中）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于（　　） A．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴 【答案】B 【详解】A．水面上爽身粉撒得较多，油酸分子未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大，则计算出的纯油酸的体积比实际值偏小，则直径将偏小，故B正确； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径d将偏大，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D错误。 故选B。 题型二：用油膜法估测油酸分子直径的原理和实验步骤 4．（23-24高二下·江苏常州·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列操作中错误的是（　　） A．取一定量的酒精和油酸，配制油酸浓度为90%的油酸酒精溶液 B．用滴管吸取1cm3该溶液，均匀滴入量筒并数出总滴数，求出一滴溶液的体积 C．在浅盘里倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面，滴入一滴油酸酒精溶液 D．待油膜散开稳定后在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜的轮廓，测出油膜的面积 【答案】A 【详解】A．取一定量的酒精和油酸，用油膜法估测油酸分子的大小，若配制油酸浓度为90%的油酸酒精溶液，这个油酸浓度太大。一般取1mL的油酸，并精确测出它的体积，用无水酒精按的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解，A错误，符合题意； B．用滴管吸取1cm3该溶液，均匀滴入量筒并数出总滴数，求出一滴溶液的体积，B正确，不符合题意； C．在浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，C正确，不符合题意； D．待油膜散开稳定后在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜的轮廓，测出油膜的面积，D正确，不符合题意。 故选A。 5．（23-24高二下·江苏南京·期中）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有纯油酸 B．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，分子直径的计算结果将偏大 C．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 D．实验时观察到油膜的面积先增大后不变 【答案】C 【详解】A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴油酸酒精溶液的体积为，含纯油酸的体积小于，故A错误； B．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，则计算得出的一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，根据 可知油酸分子直径的计算结果将偏小，故B错误； C．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故C正确； D．实验时观察到油膜的面积先扩张后收缩，原因是油酸酒精溶液中的酒精溶于水中，故D错误。 故选C。 6．（23-24高二下·江苏扬州·阶段练习）“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列操作正确的是（　　） A．可以直接用注射器将一滴纯油酸滴入水中 B．可将痱子粉轻轻地倒在水面上 C．当油膜散开后立即在玻璃板上描下油膜边缘的形状 D．计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个 【答案】D 【详解】A．先将纯油酸用酒精稀释，再用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入水中，故A错误； B．可将痱子粉轻轻地撒在水面上，痱子粉过多，油膜无法散开，故B错误； C．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状，故C错误； D．计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个，故D正确。 故选D。 题型三：油膜法估测油酸分子直径实验 7．（24-25高二下·全国·课堂例题）在做“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，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，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。则： (1)油膜的面积是 ； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ； (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 ；（结果保留两位有效数字） (4)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。 A．油酸中含有大量酒精 B．计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 【答案】(1) (2) (3) (4)CD 【详解】（1）估算油膜面积时，超过半个的算一个，不足半个的舍去。数得方格数约为108个，已知坐标纸中正方形方格的边长为1cm，则油膜的面积 （2）已知油酸酒精溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL，1mL上述溶液为75滴。 先算出1mL溶液中纯油酸的体积 那么每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 （3）把油酸分子看成单分子紧密排列，则 （4）A．酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，A错误； B．计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入，会使计算出的油膜面积S偏大，根据，则测得的分子直径偏小，B错误； C．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开，导致测量的油膜面积S偏小，根据，则测得的分子直径偏大，C正确； D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使计算的纯油酸体积V偏大，根据，则测得的分子直径偏大，D正确。 故选CD。 8．（24-25高二下·全国·随堂练习）(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．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画在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上； D．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 上述实验步骤的合理顺序是 。 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1 cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，该油膜面积为 cm2，油酸分子直径约为 m。 【答案】(1)FECBAD (2) 84 【详解】（1）用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数→测定一滴酒精油酸溶液中油酸的体积→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。 故上述实验步骤的合理顺序是FECBAD。 （2）[1]数得方格数为84个，所以油膜面积 [2]分子的直径为 9．（2024·河北邯郸·模拟预测）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A．往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C．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 D．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 E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 (2)实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 【答案】(1)DABEC (2) (3)AB 【详解】（1）实验过程应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，后往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后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。即实验步骤的正确顺序是DABEC。 （2）根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为 由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为 用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 联立解得 （3）A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故A正确； B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故B正确； C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏小，故C错误。 故选AB。 【高分演练】 一、单选题 10．（24-25高二下·全国）在测定分子大小的油膜法实验中，下面的假设与该实验无关的是（　　） A．油膜的体积等于分子体积之和 B．油膜为单层分子且分子都是球形 C．油膜中分子沿长度方向排列 D．分子是一个挨一个排列间隙忽略 【答案】C 【详解】A．在“用油膜法估测分子的大小” 实验中，假设油膜的体积等于分子体积之和，这是基于油膜是单分子层分布，且分子紧密排列，所以该假设与实验有关，故A正确，不符合题意； B．实验中把油酸分子看成球形， 油膜为单层分子，这是实验的重要假设基础，通过这样的假设才能进行后续关于分子大小的计算，故B正确，不符合题意； C．在该实验中，并不要求油膜中分子沿长度方向排列，分子呈单分子层随机分布在水面上，通过油膜的体积和面积来计算分子大小，此假设与实验无关，故C错误，符合题意； D．实验假设分子是一个挨一个排列，间隙忽略，这样才能将油膜的体积等同于分子体积之和，进而通过测量油膜面积等数据计算分子大小，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．（23-24高二下·北京通州·期末）关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（　　） A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精会导致实验结果偏小 C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，会导致实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去，会导致实验结果偏小 【答案】C 【详解】A．水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式 可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误； B．首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配制好的酒精油酸溶液滴入水面，酒精油酸溶液中的酒精将溶于水，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会影响实验结果，故B错误； C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，将会使每一滴油酸溶液的体积偏小，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏小，最终将导致所测油酸分子直径偏小，故C正确； D．计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去，将会使油膜面积偏小，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D错误。 故选C。 12．（23-24高二下·江苏南通·期中）甲、乙两位同学分别做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴；乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格。则（　　） A．两位同学的测量结果都偏大 B．两位同学的测量结果都偏小 C．甲的测量结果偏小，乙的测量结果偏大 D．甲的测量结果偏大，乙的测量结果偏小 【答案】B 【详解】“用油膜法估测油酸分子的大小”的原理是 甲同学在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴，会造成计算一滴溶液中含纯油体积V偏小，最终测算的直径结果偏小； 乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格，则会造成计算的油膜面积S偏大，测算的结果偏小。 故选B。 13．（23-24高二下·江苏南通·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法中正确的是（　　） A．配制油酸酒精溶液时，浓度要尽量大些 B．先滴入油酸酒精溶液，后在水面撒上痱子粉 C．向水面滴油酸酒精溶液时，注射器离水面应尽量高些 D．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状 【答案】D 【详解】A．为了便于形成单分子油膜层，配制油酸酒精溶液时，浓度要适当小一些，故A错误； B．为了便于显示出油膜层边缘的形状，实验中，应先在水面撒上痱子粉，后滴入油酸酒精溶液，故B错误； C．为了滴入的油酸聚在一个位置，向水面滴油酸酒精溶液时，注射器离水面应尽量低些，故C错误； D．为了确保油膜面积测量的精度，实验中，应待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状，故D正确。 故选D。 14．（23-24高二下·山东德州·阶段练习）酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液，用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时，油酸就会在水面上敞开，油酸分子就在水面上形成单分子层油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液，其溶液的浓度为 则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 已知形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为 故选：C。 15．（23-24高二下·江苏南通·期中）如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些 B．计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去 C．为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 D．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直 【答案】A 【详解】A．配成的油酸酒精溶液浓度要低些，则每滴油酸酒精混合溶液中纯油酸的体积就少，铺在浅盘中形成的油膜的面积就小，更容易形成单分子油膜，A正确； B．计算轮廓范围内正方形个数时，大于半格的算一格，小于半格的舍去，B错误； C．为清晰显示油膜边界，应先撒上痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，C错误； D．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器若竖直，由于重力的作用，滴与滴之间很容易分不开，容易多滴，产生较大误差，因此注射器要倾斜滴，D错误。 故选A。 二、多选题 16．（24-25高二下·全国·随堂练习）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液。现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S。已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（　　） A．该实验中假设油酸分子是按照直线排列的 B．实验中使用到酒精，酒精对油酸起到稀释作用 C．由题目中数据可知油酸分子的直径为 D．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大 【答案】BC 【详解】A．油膜法测分子大小实验中，假设油酸分子是紧密排列成单分子层，且把分子看成球形，并非按直线排列，A错误； B．实验中用酒精稀释油酸，目的是使油酸在水面上形成单分子油膜，酒精起到稀释作用，B正确； C．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 形成单分子油膜，根据 可得油酸分子的直径，C正确； D．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，会使所测油膜面积偏大，根据，不变，偏大，则计算出的分子直径偏小 ，D错误。 故选BC。 17．（24-25高二下·全国·课后作业）利用油膜法估测油酸分子直径，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液。已知油酸酒精溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为。下列分析正确的是（    ） A．实验中要测量一滴油酸酒精溶液中油酸的体积，且所取油酸的体积为 B．实验中要测量一个油酸分子的体积，且油酸分子的体积为 C．该实验测得油酸分子的直径约为 D．若还知道油酸的摩尔体积，则依据本实验的测量结果还可以测得阿伏加德罗常数 【答案】ACD 【详解】A．一滴油酸酒精溶液中油酸的体积 故A正确； B．实验中不需要测量油酸分子的体积，故B错误； C．油酸分子的直径 故C正确； D．若还知道油酸的摩尔体积，则依据本实验的测量结果，求出一个油酸分子的体积，可以求得阿伏加德罗常数，故D正确。 故选ACD。 18．（23-24高二下·江西九江·期末）对于“油膜法估测分子的大小”的实验，某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏小，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是（　　） A．计算一滴油酸体积时错误将N滴油酸记为滴 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格全部作为完整方格处理 C．配制好的油酸酒精溶液搁置较长时间后再做实验 D．水面上痱子粉撒多了，油酸膜没有充分展开 【答案】ABC 【详解】A．计算一滴油酸体积时错误将N滴油酸记为滴，使体积测量值偏小，根据可知直径测量值偏小，故A正确； B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，油膜面积测量值偏大，根据可知直径测量值偏小，故B正确； C．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滴溶液形成油膜面积变大，得到的分子直径将偏小，故C正确； D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，油膜面积测量值偏小，根据可知直径测量值偏大，故D错误； 故选ABC。 19．（23-24高二下·浙江宁波·期末）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，说法正确的是（　　） A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致所测的分子直径d偏大 B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，会导致所测的分子直径d偏大 C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致所测的分子直径d偏大 D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，会导致所测分子直径d偏大 【答案】ABC 【详解】A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，溶液的浓度会减小，一滴溶液中纯纯油酸的体积变小，实验时油膜的面积变小，根据 可知会导致所测的分子直径d偏大。故A正确； B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，导致一滴溶液中纯油酸的实际体积变小，实验时单分子油膜的面积会随之变小，会导致所测的分子直径d偏大。故B正确； C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致油膜面积的测量值偏小，所测的分子直径d偏大。故C正确； D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，溶液的浓度会增大，一滴溶液中纯纯油酸的体积变大，实验时油膜的面积变大，根据 可知会导致所测的分子直径d偏小。故D错误。 故选ABC。 20．（23-24高二下·河南洛阳·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（　　） A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法 B．油酸分子直径约为 C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小 D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大 【答案】BD 【详解】A．该实验体现的物理思想方法是理想化物理模型法，故A错误； B．油酸分子直径约为 故B正确； C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液的浓度降低，会导致油酸分子直径的测量值偏大，故C错误； D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积偏小，会导致油酸分子直径的测量值偏大，故D正确。 故选BD。 三、实验题 21．（24-25高二下·全国·期中）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为，又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为。用以上字母表示油酸分子直径的大小 （用已知物理量表示）。 在实验中，具体操作如下： Ⅰ。取纯油酸1.00mL注入800mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； Ⅱ。用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止，恰好共滴了50滴； Ⅲ。在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地撒在水面上，静置后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，油酸在水面上散开形成一层油膜； Ⅳ。待油膜稳定后，测得此油膜面积为。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求： (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 mL。（结果保留2位有效数字） (3)油酸分子直径是 m。（结果保留2位有效数字） (4)某学生在做该实验时，发现所得的油酸分子直径偏大，可能的原因是______。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少计了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中揢置了较长时间 【答案】(1) (2) (3) (4)ABC 【详解】（1）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜面积为 则油酸分子直径的大小 （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 （3）油酸分子直径是 （4）A.水面上痱子粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积偏小，导致计算结果偏大，故A符合题意； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积偏小，会导致计算结果偏大，故B符合题意； C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏大，会导致计算结果偏大，故C符合题意； D．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，形成的油膜面积变大，则会导致计算结果偏小，故D不符合题意。 故选ABC。 22．（24-25高三上·安徽芜湖·阶段练习）某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。 (1)该实验的科学依据不正确的是______。 A．将油膜看成一层单分子油膜 B．不考虑各个油酸分子间的间隙 C．考虑各个油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 (2)实验主要步骤如下： ①向体积V油=6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=104mL； 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=1mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3； ③先往浅盘里倒入2cm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酸膜的形状； ⑤将画有油酸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，经观察N为128格，小方格的边长为L=1cm。 (3)由图可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径为 m。(以上最终结果均保留一位有效数字) (4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1)C (2)8×10-12 (3) 1×10-2 6×10-10 (4)偏大 【详解】（1）A．将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，故A正确，不符合题意要求； BC．不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有间隙，故B正确，不符合题意要求；C错误，符合题意要求； D．将油酸分子看成球形，测出油酸的体积V和形成单分子油膜的面积S，单分子油膜的厚度为 可以认为厚度等于分子的直径，故D正确，不符合题意要求。 故选C。 （2）一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 （3）由题图可知油膜面积为 油酸分子的直径为 （4）若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量结果偏大。 23．（24-25高三上·新疆喀什·阶段练习）某实验小组在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 (1)下述实验步骤的合理顺序是_______（选填合理选项的字母序号）。 A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 E．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画在玻璃板上 F．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S (2)该实验小组做实验时，每1000 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.24 mL，用注射器测得80滴这样的溶液为1 mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共40个小方格，图中正方形小方格的边长为1 cm。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)BCDEFA (2) 【详解】（1）油膜法估测分子的大小的步骤为：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面，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画在玻璃板上，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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S，用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小，故顺序为BCDEFA； （2）[1]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 [2]油膜覆盖的方格大约在40个，所以油膜的面积为 用纯油酸的体积除以油膜的面积，得出的油膜厚度，即是油酸分子的直径，根据实验数据，油酸分子的直径为 24．（23-24高二下·全国·课后作业）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ②将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； ③根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径； ④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； ⑤往浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的实验步骤排列顺序是 （填写步骤前面的数字） (2)将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为 （结果保留一位有效数字）。 (3)某同学在实验中最终得到的结果明显偏大，可能是因为___________。 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．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开 【答案】(1)⑤①④②③ (2) (3)ACD 【详解】（1）“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。故正确的实验步骤排列顺序是⑤④①②③。 （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 油酸分子直径 （3）A．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积，导致油酸体积偏大，根据可知，计算的油酸分子直径偏大，故A正确。 BC．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，会导致油膜面积S偏大，根据可知，计算的油酸分子直径偏小；只数了完整的方格数，会导致油膜面积S偏小，可知计算的油酸分子直径偏大，故B错误，C正确。 D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，会导致油膜面积S偏小，根据可知，计算的油酸分子直径偏大，故D正确。 故选ACD。 25．（24-25高三上·河北保定·开学考试）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B．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，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL (1)上述实验步骤的合理顺序是：E (2)根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL；（保留2位有效数字） (3)根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是 m；（保留2位有效数字） (4)关于本实验下列说法正确的有（    ） A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去 【答案】(1)FCBAD (2) (3) (4)AC 【详解】（1）上述实验步骤的合理顺序是：在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL，用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL，向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉，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，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上，将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S，用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径。 故上述实验步骤的合理顺序是EFCBAD。 （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 （3）估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为 油酸分子的直径是 （4）A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确； B．计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，故D错误； E．油酸不溶于水，应用酒精清洗，故E错误。 故选AC。 26．（23-24高二下·宁夏石嘴山·期末）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)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______（填选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 D．归纳法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。 A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 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)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 (4)在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字） 【答案】(1)C (2)B (3)D (4) 【详解】（1）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理想化模型法。 故选C。 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜。 故选B。 （3）计算油酸分子直径的公式是 A．油酸未完全散开，偏小，测量的直径偏大，故A不符合题意； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，偏小，测量的直径偏大，故B不符合题意； C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，偏大，测量的直径偏大，故C不符合题意； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多导致油酸浓度增大，则代入计算的浓度偏小，使得偏小，则测得的分子直径将偏小，故D符合题意。 故选D。 （4）根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为 数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的计一个），约为145个，油膜轮廓的面积为 油酸分子的大小为 27．（23-24高二下·重庆·期中）(1)图甲为“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，先后顺序是 （用字母表示）。 (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图乙所示，坐标纸中正方形方格的边长为，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 。（结果保留1位有效数字） (3)若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为。则下列说法正确的是________。 A．油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．单个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 (4)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细 C．丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内半个左右的正方形都舍去了 【答案】(1)bcad (2) (3)C (4)A 【详解】（1）用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→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。故操作先后顺序排列为bcad。 （2）图中油膜中大约有136个小方格，则油酸膜的面积为 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 （3）A．油酸所含有分子数为 故A错误； B．油酸所含分子数为 故B错误； C．1个油酸分子的质量为 故C正确； D．设油酸分子的直径为d，则有 解得 故D错误。 故选C。 （4）根据，可知 A．甲使用了长时间放置的溶液，计算用的浓度小于实际浓度，故分子直径的计算结果偏小，故A正确； B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则代入计算的每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏大，分子直径的计算结果偏大，故B错误； C．丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都舍去了，代入计算的油膜面积偏小，因此d的测量值偏大，故C错误。 故选A。 28．（24-25高二上·全国·课后作业）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的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80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为。 (1)油酸分子的直径是 。（结果保留两位有效数字） (2)某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图案的可能原因是_______。 A．盘中装的水量太多 B．盘太小，导致油酸无法形成单分子层 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 (3)某次实验时，该小组同学有一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是_______。 A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为，不小心错记录为81滴 C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 (4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常量。如果已知体积为的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为，这种油的密度为，摩尔质量为，则阿伏伽德罗常量的表达式为 。 【答案】(1)（） (2)C (3)D (4) 【详解】（1）由题意可得一滴该溶液中纯油酸的体积为 对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜的面积为 则油酸分子的直径为 （2）当痱子粉撒得太多，且厚度不均匀时，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大，会形成题图乙中所示的“锯齿”边沿图案，而水量太多或盘太小，不会出现这种现象. 故选C。 （3）根据 A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的每一滴油酸酒精溶液的体积比计算所得的大，即计算用的数值比实际的小，因此测得的油酸分子直径比实际的小，故A不符合题意； B．将80滴不小心错记录为81滴，会使计算所得的油酸体积比实际的偏小，因此测得的油酸分子直径比实际的偏小，故B不符合题意； C．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，会使油膜面积比实际的偏大，可得计算所得的直径比实际的偏小，故C不符合题意； D．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小，则油酸的体积大于油酸的实际体积，故计算所得的直径比实际的偏大，故D符合题意。 故选D。 （4）利用单分子油膜法进行测量时，把油分子视为球形，单个分子的体积为 根据题目条件可得分子的直径为 又知单个油分子的质量为 则阿伏伽德罗常量为 29．（23-24高二下·甘肃兰州·期末）小明同学在“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，具体操作如下： a.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 b.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 c.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 d.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，根据油酸酒精溶液的浓度再计算出一滴纯油酸的体积 e.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，根据一滴纯油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 (1)上述实验步骤的正确顺序是 （填写实验步骤前的序号）。 (2)实验中，小明所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ；把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，测得油酸薄膜的面积为S，则可求得油酸分子的直径为 （用、、、n、S表示）；若根据实验得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积 。 (3)小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和查阅资料所得数据相比，测量结果偏大。可能是因为______。 A．油膜中仍然含有大量未溶解的酒精 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴 【答案】(1)dbace (2) (3)BCD 【详解】（1）实验步骤为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，根据油酸酒精溶液的浓度再计算出一滴纯油酸的体积，往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，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，根据一滴纯油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。 上述实验步骤的正确顺序是dbace。 （2）[1]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 [2]油酸分子的直径为 [3]根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为 （3）A．计算油酸分子直径的公式 油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏小，故A错误； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故B正确； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故C正确； D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴，导致油酸体积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏大，故D正确。 故选BCD。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$