19 热学实验 期末复习讲义 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专题 19 热学实验 知识梳理 温故知新 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，如图所示，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，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，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 二、实验器材 清水、盛水浅盘、滴管（或注射器）、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉（或石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 三、实验步骤 1.用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 2.取1毫升的油酸溶于酒精中，制成2 000毫升的油酸酒精溶液。 3.用滴管（或注射器）向量筒中滴入滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为，算出每滴油酸酒精溶液的体积。 4.往边长为的浅盘中倒入约深的水，然后将爽身粉（或石膏粉）均匀地撒在水面上。 5.用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。 6.待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。 7.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。 8.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积，根据体积和薄膜的面积，算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的直径。看其数量级是否为，若不是必须重做实验。 四、数据处理 根据记录的数据，完成表格内容。 实验次数 1 2 3 4 量筒内增加 溶液时的滴数 轮廓内的小格子数 轮廓面积 一滴溶液中纯油酸的体积 分子的直径 的平均值 五、注意事项 1.油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置，以免浓度改变，产生误差。 2.油酸酒精溶液的浓度以小于为宜。 3.爽身粉的用量不要太大，否则不易成功。 4.测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，最好多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。 5.浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出油酸薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 6.要待油酸薄膜形状稳定后，再画轮廓。 7.本实验只要求估算油酸分子的大小，实验结果的数量级符合即可。 8.做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦拭，最后用水冲洗，以保持盘的清洁。 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.纯油酸体积的计算误差。 3.油酸薄膜面积的测量误差 （1）油酸薄膜形状的画线误差； （2）数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系 一、实验目的 探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系。 二、实验器材 1.橡胶套 2.空气柱 3.刻度尺 4.柱塞 5.固定架 6.接头 7.压力表 三、实验方法与步骤 利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，一方面让空气柱内气体的质量不变；另一方面，让空气柱的体积变化不要太快，保证温度不发生明显的变化。 空气柱的长度可以通过刻度尺读取，空气柱的长度与横截面积的乘积就是它的体积。空气柱的压强可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。 四、数据处理 用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，如果图像中的各点位于过原点的同一条直线上（如图），就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 题型速练 一题一思，查漏补缺 一、单选题 1．关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是（　　） A．先滴入油酸酒精溶液，后在水面撒上痱子粉 B．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 C．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状 D．配制好的油酸酒精溶液放置久了，不会影响测量结果 【答案】C 【详解】A．实验时应先在水面撒上痱子粉，再滴入油酸酒精溶液。这样痱子粉能在水面形成一层薄膜，便于显示油酸薄膜的轮廓；若先滴溶液再撒痱子粉，油酸会先扩散，影响测量，故A错误； B．滴入液滴时，滴管下端应靠近水面，便于油酸溶液均匀散开形成油膜，故B错误； C．为了确保油膜面积测量的精度，待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状，后续通过数方格等方法计算油膜面积，故C正确； D．配制好的油酸酒精溶液放置久了，酒精挥发，油酸浓度变大；则1滴油酸酒精溶液含纯油酸体积实际量比理论值大，则油膜面积S偏大，根据，但计算1滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积时仍按原来的浓度计算，可知导致测量的分子直径d偏小，故D错误。 故选C。 2．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（    ） A．再多撒些痱子粉 B．更换针头较粗的注射器 C．选用浓度更小的油酸酒精溶液 D．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 【答案】B 【详解】A．痱子粉仅用于勾勒油膜轮廓，不改变油膜面积大小，不能解决油膜面积过小的问题，故A错误； B．更换针头较粗的注射器，会使每一滴油酸酒精溶液的体积增大，浓度不变时，一滴中纯油酸的体积增大，最终展开得到的油膜面积增大，符合题目要求，故B正确； C．选用浓度更小的油酸酒精溶液，相同体积的一滴溶液中，纯油酸体积更小，油膜面积会更小，故C错误； D．在已经形成的油膜上再滴入一滴溶液，容易导致油酸堆积，无法保证形成单分子油膜，不符合实验的前提假设，故D错误。 故选B。 3．某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测得的油酸分子直径明显偏小，造成这种情况的原因可能是（　　） A．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 B．配制完成的油酸酒精溶液敞口放置，隔天才做实验 C．测出一滴油酸酒精溶液的体积之后，拿了一个更细的注射器去做实验 D．用注射器和量筒测1mL油酸酒精溶液的滴数时，漏记了几滴 【答案】B 【详解】A．实验原理为油酸分子直径，其中为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的计算值，为测得的油膜面积，偏小对应计算值偏小或测量值偏大。计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，测量值偏小，由得测量值偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液敞口放置时酒精挥发，实际油酸浓度高于配制浓度，相同体积溶液中纯油酸实际含量更大，油膜扩散的实际面积偏大，计算时仍用原浓度，由得测量值偏小，故B正确； C．换更细的注射器滴液，实际每滴溶液体积小于之前测量的滴体积，计算时用偏大的滴体积，计算值偏大，由得测量值偏大，故C错误； D．测1mL溶液滴数时漏记几滴，计算的每滴溶液体积偏大，计算值偏大，由得测量值偏大，故D错误。 故选B。 4．某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验，下列说法正确的是（　　） A．先滴入油酸酒精溶液，再撒上爽身粉显示油膜的边界 B．油酸酒精溶液里酒精的作用是让油酸溶于水 C．本实验的原理是油膜的体积等于油酸酒精溶液的体积 D．本实验的假设是把油膜看成是单分子层 【答案】D 【详解】A．实验操作中需先在水面均匀撒上爽身粉，再滴入油酸酒精溶液，才能通过爽身粉的移动清晰显示油膜边界，故A错误； B．油酸酒精溶液中酒精的作用是稀释油酸，且滴入水中后酒精会快速挥发，酒精无法让不溶于水的油酸溶于水，故B错误； C．滴入的油酸酒精溶液中的酒精会挥发，形成油膜的只有溶液中的纯油酸，因此油膜体积等于纯油酸的体积，不等于油酸酒精溶液的体积，故C错误； D．本实验的核心假设是将水面上的油酸膜视为单分子紧密排列的球形分子层，由此可通过分子直径公式，其中V为纯油酸体积，S为油膜面积，来估测分子大小，故D正确。 故选D。 5．关于“用油膜法估测分子的大小”实验，下列说法不正确的是（　　） A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验，会让测量结果偏小 B．将油酸溶于酒精中，制成油酸酒精溶液，溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成一单分子薄层，测出这薄层的面积为，由此估测油酸分子的直径为 C．其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用 D．该实验使用的方法中包括了理想模型法 【答案】B 【详解】A．敞口放置时酒精易挥发，导致油酸酒精溶液的浓度偏大，实验时仍按配制时的浓度计算纯油酸的体积，计算得到的体积比实际的纯油酸体积偏小，根据分子直径的计算公式有，故分子直径的测量结果偏小，A正确，不符合题意； B．1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 代入数据得，分子直径，和B选项给出的不同，故B错误，符合题意； C．酒精的作用是稀释油酸，可以使滴入的少量油酸酒精溶液在水面上形成单分子油膜，故C正确，不符合题意； D．实验时将油酸分子视为紧密排列的球形、将油膜视为单分子层，均属于理想模型法的应用，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，装置如图（a），从图示位置推入注射器活塞，逐渐压缩气体记录数据并画出如图（b）所示的p-V图像，图中实线为实验数据拟合线，虚线为参考双曲线，造成这一现象的可能原因是（　 　） A．橡胶套中有部分气体 B．推入注射器活塞时速度过快 C．注射器内部分气体向外泄漏 D．操作时用手握住了注射器封闭气体的部分 【答案】C 【详解】结合图线的特点可知，压缩气体的过程中，压强跟体积的乘积减小，根据可知，则造成这一现象的可能原因是推动活塞过程中漏气了或者温度降低了。 故选C。 7．“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，实验中（　　） A．使用润滑油主要目的是密封气体 B．需要测量柱塞的直径 C．用手握住注射器使装置稳定 D．向上移动柱塞后压力表示数变大 【答案】A 【详解】A．在注射器柱塞上涂润滑油，主要目的是密封气体，防止漏气，保证封闭气体的质量不变，同时也起到润滑减小摩擦的作用，故A正确； B．根据玻意耳定律，由于注射器横截面积不变，体积，实验只需验证与成反比即可，不需要测量柱塞直径来计算面积，故B错误； C．实验要求气体温度保持不变，用手握住注射器会使气体温度升高，破坏等温条件，故C错误； D．向上移动柱塞，封闭气体体积增大，根据可知气体压强减小，压力表示数变小，故D错误。 故选A。 8．如图所示为“探究一定质量气体等温变化的规律”的实验装置。下列关于该实验与“用油膜法估测油酸分子大小”实验的操作、原理与误差分析，说法正确的是（　　） A．探究气体等温变化实验中，快速推拉柱塞可缩短实验时长，且不会破坏气体的等温条件 B．油膜法实验中，将油酸分子视为紧密排列的立方体模型，运用了等效替代的思想方法 C．探究气体等温变化时用手握住注射器，与油膜法中久置油酸酒精溶液，都会使测量结果偏大 D．探究气体等温变化需保证装置气密性良好，油膜法需待油膜充分展开稳定后描轮廓，均为减小实验误差 【答案】D 【详解】A．气体等温变化实验中，快速推拉柱塞，气体体积变化过快，气体与外界热交换不充分，会导致气体温度发生变化，从而破坏气体的等温条件，故A错误； B．油膜法实验中，将油酸分子视为紧密排列的球形模型（单分子油膜厚度即为分子直径），运用了理想模型的思想方法，而非等效替代法，故B错误； C．探究气体等温变化时用手握住注射器，气体温度升高，根据 可知乘积变大；油膜法中久置油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度变大，滴入水中的纯油酸体积实际值偏大，形成的油膜面积偏大，而计算时仍按原浓度计算纯油酸体积（偏小），根据 可知测量结果偏小，故C错误； D．探究气体等温变化需保证装置气密性良好，以防止气体质量变化影响实验结果；油膜法需待油膜充分展开稳定后描轮廓，以准确测量油膜面积，两者均为减小实验误差，故D正确。 故选D。 9．用图示装置探究气体做等温变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连．实验中（    ） A．0°C和20°C环境下完成实验，对实验结论没有影响 B．注射器内装入少量空气进行实验，可以减小误差 C．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量 D．外界大气压强发生变化，会影响实验结论 【答案】A 【详解】A．0°C和20°C环境下完成实验，只要温度保持不变，对实验结论没有影响，A正确； B．注射器内装入少量空气进行实验，空气体积变化量很小，会增加实验的误差，B错误； C．实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，主要作用是提高活塞密封性、减小两者之间的摩擦，与气体压强的测量无关，C错误； D．压强传感器测量的是被封气体的压强，与外界大气压强无关，外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，D错误。 故选A。 10．利用如图所示的实验装置探究气体等温变化的规律时，下列说法正确的是（　　） A．需要用手握住注射器使装置保持稳定 B．需要让空气柱的体积快速发生变化 C．不需要测量出空气柱的横截面积 D．采集到的、数据描点连线，数据点位于-图像中过原点的一条直线上 【答案】C 【详解】AB．探究气体等温变化规律时，为保证温度不发生明显的变化，不能用手握住注射器，另一方面，空气柱体积变化不要太快，让气体能和外界达到热平衡，故AB错误； C．实验过程中，只需要测量出空气柱的长度和对应的气体压强即可，故C正确； D．实验得到的图像类似于双曲线，故D错误。 故选C。 二、实验题 11．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； 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达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，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，膜上没有石膏粉，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形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为2.0cm的方格纸上。 (1)利用上述操作中的有关数据可知油酸膜的面积是__________，油酸分子直径为__________m（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__________。 A．1 kg油酸所含有分子数为 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 (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，可能是由于__________。 A．在求每滴溶液体积时，1 mL溶液的滴数少记了2滴 B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长 【答案】(1) 432/436/440 (2)B (3)AC 【详解】（1）[1]每个方格边长为，单个方格面积 按"超过半格算1格，不足半格忽略"计数，共得约108格，因此油酸膜总面积 [2]油酸酒精溶液浓度为，1mL溶液共100滴，因此1滴溶液中纯油酸体积 分子直径 （2）A．1kg油酸所含分子数，故A错误； B．油酸所含分子数，故B正确； C．1个油酸分子的质量，故C错误； D．将油酸分子视为球形，单个油酸分子体积 又 解得，故D错误。 故选B。 （3）A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，导致测量体积偏大，直径测量偏大，故A正确； B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使油膜面积计算值偏大，根据可知，直径测量值偏小，故B错误； C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，使面积测量值偏小，根据可知，直径测量值偏大，故C正确； D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，酒精挥发使得油酸的浓度变大，仍按原来的浓度计算，使得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V算小了，根据可知，直径测量值偏小，故D错误。 故选AC。 12．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 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 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 上述实验步骤的合理顺序是________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①一滴溶液中纯油酸的体积是________mL；（①的结果保留两位有效数字） ②油酸分子的直径是________m；（②的结果保留一位有效数字） (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是（　　） A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D．油酸薄膜未充分散开 【答案】(1)DCBEFA (2) (3)A 【详解】（1）（1）实验的逻辑顺序是：配制并准备溶液（D：测每滴溶液体积→C：算一滴中纯油酸体积） 准备水面（B：撒痱子粉） 滴液并描绘轮廓（E：滴液→F：测油膜面积） 计算分子直径（A：用公式计算） 故合理顺序：DCBEFA （2）①[1]一滴溶液中纯油酸的体积 ②[2]油膜面积：数方格，多于半格算1个，不足半格舍去。图中约有118个方格，每个面积，故 油酸分子直径： （3）A．配制好的油酸酒精溶液放置太久，酒精挥发导致溶液浓度变大，计算时仍按原浓度计算，纯油酸体积的计算值比真实值偏小，从而使直径测量值偏小，A正确； B．把凡是不足一格的格数都舍去，测量的面积值比真实值偏小，根据可知使得直径测量值偏大，B错误； C．少数了一滴， 会使计算出的一滴溶液的体积偏大，进而导致纯油酸体积偏大，从而使计算出的分子直径大，C错误； D．油酸未完全散开，面积偏小，故得到的分子直径将偏大，D错误。 故选A。 13．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填字母） A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．柱塞的重力大小对实验结果无影响 D．实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为________（选填“<”“=”或“>”）； (3)若橡胶套和软管内的气体可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为________。（填字母） A． B． C． D． 【答案】(1)C (2)> (3)B 【详解】（1）A．实验要研究的是注射器内的气体，因此不能把气体完全排出，故A错误； B．因为气体要发生等温变化，因此速度不能太快，要缓慢移动注射器保证温度不变，故B错误； C．本实验中气体压强由压力表直接测量，测得的压强已经包含柱塞重力的影响，因此柱塞重力对实验结果无影响，故C正确； D．柱塞涂润滑油的目的是增强气密性，防止漏气保证气体质量不变，故D错误。 故选C。 （2）在图像中，根据公式 可得 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故 （3）一定质量气体发生等温变化，满足玻意耳定律 变形可得 橡胶套和软管内气体可忽略，注射器读数就是封闭气体的实际体积，因此与成正比，图像为过原点的倾斜直线。 故选B。 14．用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 (1)下列说法正确的是______________。 A．气体的压强和体积必须用国际单位 B．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C．若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 (2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的乘积并不相同，最主要的原因是__________________________________________________________。 (3)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出图像不过坐标原点，如图乙所示，图中代表______________的体积。 【答案】(1)B (2)密封气体的质量不同 (3)压强传感器与注射器之间气体 【详解】（1）A．本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故A错误； B．移动活塞要缓慢，实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故B正确； C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故C错误。 故选B。 （2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的乘积并不相同，最主要的原因是密封气体的质量不同。 （3）根据实验数据作出的图线应是过坐标原点的直线，在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据作出如题图乙所示的图线不过坐标原点，该图线的方程为 说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中代表压强传感器与注射器之间气体的体积。 试卷第10页，共16页 试卷第11页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专题 19 热学实验 知识梳理 温故知新 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，如图所示，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，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，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 二、实验器材 清水、盛水浅盘、滴管（或注射器）、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉（或石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 三、实验步骤 1.用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 2.取1毫升的油酸溶于酒精中，制成2 000毫升的油酸酒精溶液。 3.用滴管（或注射器）向量筒中滴入滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为，算出每滴油酸酒精溶液的体积。 4.往边长为的浅盘中倒入约深的水，然后将爽身粉（或石膏粉）均匀地撒在水面上。 5.用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。 6.待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。 7.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。 8.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积，根据体积和薄膜的面积，算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的直径。看其数量级是否为，若不是必须重做实验。 四、数据处理 根据记录的数据，完成表格内容。 实验次数 1 2 3 4 量筒内增加 溶液时的滴数 轮廓内的小格子数 轮廓面积 一滴溶液中纯油酸的体积 分子的直径 的平均值 五、注意事项 1.油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置，以免浓度改变，产生误差。 2.油酸酒精溶液的浓度以小于为宜。 3.爽身粉的用量不要太大，否则不易成功。 4.测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，最好多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。 5.浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出油酸薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 6.要待油酸薄膜形状稳定后，再画轮廓。 7.本实验只要求估算油酸分子的大小，实验结果的数量级符合即可。 8.做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦拭，最后用水冲洗，以保持盘的清洁。 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.纯油酸体积的计算误差。 3.油酸薄膜面积的测量误差 （1）油酸薄膜形状的画线误差； （2）数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。 探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系 一、实验目的 探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系。 二、实验器材 1.橡胶套 2.空气柱 3.刻度尺 4.柱塞 5.固定架 6.接头 7.压力表 三、实验方法与步骤 利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，一方面让空气柱内气体的质量不变；另一方面，让空气柱的体积变化不要太快，保证温度不发生明显的变化。 空气柱的长度可以通过刻度尺读取，空气柱的长度与横截面积的乘积就是它的体积。空气柱的压强可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。 四、数据处理 用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，如果图像中的各点位于过原点的同一条直线上（如图），就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 题型速练 一题一思，查漏补缺 一、单选题 1．关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是（　　） A．先滴入油酸酒精溶液，后在水面撒上痱子粉 B．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 C．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状 D．配制好的油酸酒精溶液放置久了，不会影响测量结果 2．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（    ） A．再多撒些痱子粉 B．更换针头较粗的注射器 C．选用浓度更小的油酸酒精溶液 D．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 3．某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测得的油酸分子直径明显偏小，造成这种情况的原因可能是（　　） A．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 B．配制完成的油酸酒精溶液敞口放置，隔天才做实验 C．测出一滴油酸酒精溶液的体积之后，拿了一个更细的注射器去做实验 D．用注射器和量筒测1mL油酸酒精溶液的滴数时，漏记了几滴 4．某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验，下列说法正确的是（　　） A．先滴入油酸酒精溶液，再撒上爽身粉显示油膜的边界 B．油酸酒精溶液里酒精的作用是让油酸溶于水 C．本实验的原理是油膜的体积等于油酸酒精溶液的体积 D．本实验的假设是把油膜看成是单分子层 5．关于“用油膜法估测分子的大小”实验，下列说法不正确的是（　　） A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验，会让测量结果偏小 B．将油酸溶于酒精中，制成油酸酒精溶液，溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成一单分子薄层，测出这薄层的面积为，由此估测油酸分子的直径为 C．其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用 D．该实验使用的方法中包括了理想模型法 6．在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，装置如图（a），从图示位置推入注射器活塞，逐渐压缩气体记录数据并画出如图（b）所示的p-V图像，图中实线为实验数据拟合线，虚线为参考双曲线，造成这一现象的可能原因是（　 　） A．橡胶套中有部分气体 B．推入注射器活塞时速度过快 C．注射器内部分气体向外泄漏 D．操作时用手握住了注射器封闭气体的部分 7．“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，实验中（　　） A．使用润滑油主要目的是密封气体 B．需要测量柱塞的直径 C．用手握住注射器使装置稳定 D．向上移动柱塞后压力表示数变大 8．如图所示为“探究一定质量气体等温变化的规律”的实验装置。下列关于该实验与“用油膜法估测油酸分子大小”实验的操作、原理与误差分析，说法正确的是（　　） A．探究气体等温变化实验中，快速推拉柱塞可缩短实验时长，且不会破坏气体的等温条件 B．油膜法实验中，将油酸分子视为紧密排列的立方体模型，运用了等效替代的思想方法 C．探究气体等温变化时用手握住注射器，与油膜法中久置油酸酒精溶液，都会使测量结果偏大 D．探究气体等温变化需保证装置气密性良好，油膜法需待油膜充分展开稳定后描轮廓，均为减小实验误差 9．用图示装置探究气体做等温变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连．实验中（    ） A．0°C和20°C环境下完成实验，对实验结论没有影响 B．注射器内装入少量空气进行实验，可以减小误差 C．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量 D．外界大气压强发生变化，会影响实验结论 10．利用如图所示的实验装置探究气体等温变化的规律时，下列说法正确的是（　　） A．需要用手握住注射器使装置保持稳定 B．需要让空气柱的体积快速发生变化 C．不需要测量出空气柱的横截面积 D．采集到的、数据描点连线，数据点位于-图像中过原点的一条直线上 二、实验题 11．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； 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达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，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，膜上没有石膏粉，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形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为2.0cm的方格纸上。 (1)利用上述操作中的有关数据可知油酸膜的面积是__________，油酸分子直径为__________m（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__________。 A．1 kg油酸所含有分子数为 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 (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，可能是由于__________。 A．在求每滴溶液体积时，1 mL溶液的滴数少记了2滴 B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长 12．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 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 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 上述实验步骤的合理顺序是________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①一滴溶液中纯油酸的体积是________mL；（①的结果保留两位有效数字） ②油酸分子的直径是________m；（②的结果保留一位有效数字） (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是（　　） A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D．油酸薄膜未充分散开 13．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填字母） A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．柱塞的重力大小对实验结果无影响 D．实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为________（选填“<”“=”或“>”）； (3)若橡胶套和软管内的气体可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为________。（填字母） A． B． C． D． 14．用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 (1)下列说法正确的是______________。 A．气体的压强和体积必须用国际单位 B．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C．若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 (2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的乘积并不相同，最主要的原因是__________________________________________________________。 (3)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出图像不过坐标原点，如图乙所示，图中代表______________的体积。 试卷第10页，共16页 试卷第11页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $