鲁科版 (2019)选择性必修 第三册科学测量:用油膜法估测油酸分子的大小精品学案设计

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▉题型1 用油膜法估测油酸分子的大小
【知识点的认识】
用油膜法估测分子的大小
1．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，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=VS计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．
2．实验器材
盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．
3．实验步骤
（1）取1 mL（1 cm3）的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液．
（2）往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上．
（3）用滴管（或注射器）向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0=1nmL．
（4）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．
（5）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．
（6）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．
（7）据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d=VS，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级（单位为m）是否为10﹣10，若不是10﹣10需重做实验．
4．注意事项
（1）油酸酒精溶液的浓度应小于11000．
（2）痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．
（3）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，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．
（4）浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．
（5）要待油膜形状稳定后，再画轮廓．
（6）利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．
5．误差分析
（1）纯油酸体积的计算引起误差．
（2）油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：
①油膜形状的画线误差；
②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．
1．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．在显微镜下可以观察到煤油中的小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动
B．分子势能和分子间作用力的合力不可能同时随分子间距离的增大而增大
C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为MρNA
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，酒精挥发会导致分子直径的测量值偏大
2．关于分子动理论，下列说法错误的是（ ）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小“实验中，测得油酸分子大小的数量级为10﹣10m
B．图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某个微粒做布朗运动的轨迹
C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，当分子间距从r0开始增大时，分子势能变大
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，其中曲线②对应状态下的分子平均动能都比曲线①对应状态下分子平均动能大
3．某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．计算油膜面积时，将所有不足一格的小方格算作整格
B．油酸中含有大量的酒精
C．求每滴体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
D．油酸未完全散开
4．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积上述溶液有n滴，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，图中每个小正方形格的边长为a，油膜所在区域共有N个正方形，则以下说法正确的是（ ）
A．一滴溶液中所含油酸的体积为v0n
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，测得分子直径偏小
C．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，测得分子直径偏小
D．油酸分子直径为V0V1nV2Na2
（多选）5．在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为η，且n滴溶液体积为V，现取1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S，关于本实验，下列说法正确的是 （ ）
A．不用痱子粉，直接将1滴溶液滴入浅水盘也可以完成实验
B．水面上形成的油酸薄膜的体积为ηVn
C．估测油酸分子的直径为VnS
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数以计算油膜的面积采用的是近似法
E．用配制的油酸酒精溶液的原因是易于形成油酸的单分子油膜
（多选）6．关于下面热学中的五张图片所涉及的相关知识，描述正确的是（ ）
A．甲是分子间的作用力跟距离的关系图，当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力
B．要达到乙图的实验效果，应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上
C．丙图中对同一气体而言，实线对应的气体分子温度高于虚线对应的气体分子温度
D．丁图中，悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动表现得越明显
（多选）7．关于下列四幅图像的判断和说明正确的是（ ）
A．甲图中，分子间距r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在引力和斥力
B．乙图中用油膜法测分子直径，可以认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
C．丙图中昆虫水黾能在水面上不陷入水中，靠的是液体表面张力的作用
D．丁图中蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性
（多选）8．在日常生活中有很多生活小常识可以用物理知识进行推理解释，以下说法正确的是（ ）
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200滴溶液的体积是2mL，则1滴溶液中含有纯油酸小于10﹣2mL
B．物体吸收热量其内能一定增加
C．某小学生给已经充满气的篮球打气时，气筒压下后反弹是由分子间的斥力造成的
D．水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，它能像溜冰运动员一样优雅地在水面跳跃和玩耍，是因为水的表面张力原因
9．用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块 油膜，实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的 ，可求得一滴溶液中纯油酸的体积。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是 。
10．（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，已知纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，则油酸分子的直径为 ；一滴油酸含有的分子数量为 ；
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3的溶液有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薄层，测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子的直径为 。
A．2×10﹣10m
B．2×10﹣9m
C．5×10﹣10m
D．5×10﹣9m
11．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V，配制的油酸溶液中纯油酸与溶液的体积之比为1：500，1mL油酸溶液有50滴，那么一滴溶液的体积是 mL，所以一滴溶液中纯油酸的体积V＝ cm3，若实验中测得的结果如下表所示，请根据所给数据填写空白处的数值：
与公认的油酸分子直径d0=5.12×10−10m相比较，判断此实验 （填“符合”或“不符合”）数量级的要求。
12．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知配制的油酸溶液中纯油酸与溶液的体积之比为1：400，1mL油酸溶液为50滴，那么1滴油酸溶液的体积是 mL，所以1滴溶液中油酸的体积V＝ cm3。若油膜的面积S＝1000cm2，则油酸分子的直径d＝ m。
13．某实验小组在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，若把油酸分子简化为球形处理，体现的科学思维方法为 （选填“控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型法”）。若实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为c，测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，油膜面积为 ，油酸分子的直径为 。
14．（1）某同学利用如图1所示的向心力演示器探究向心力大小与物体质量、角速度和轨道半径的关系，其简化示意图如图2所示：挡板A、C到转轴的距离相等，挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍；塔轮①、④半径相同。实验中可供选择的三个体积相等的小球分别为质量均为2m的球1、球2和质量为m的球3。
①本实验采用的主要实验方法为控制变量法。在探究向心力的大小与轨道半径之间的关系时应将皮带套在塔轮 上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）；
②通过该装置得到了向心力大小与物体质量、角速度和轨道半径的关系为FN＝mω2r，则在某次实验中把球1、球2分别放在挡板A、C位置，当匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 （小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比）。
（2）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过测量宏观量来测量微观量的方法。以下给出的是实验操作步骤，把步骤前的字母按操作的先后顺序填写在横线上 ，并补充实验步骤E中的表达式。
A.在浅盘里盛上水，将爽身粉均匀地撒在水面上
B.用注射器向水面上滴1滴该溶液，待油膜形状稳定
C.将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
D.根据画有油膜轮廓的玻璃板的坐标方格，得到轮廓范围内完整的正方形的个数为n1，多于半个的不完整的个数为n2，不足半个的个数为n3。已知单个正方形的边长为a
E.用测量的物理量估算出油酸分子直径的表达式为d＝
F.向体积V1的油酸中加酒精，直至体积总量达到V2，用注射器和量筒测得体积为V0的该溶液有N滴
15．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）。
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2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上
（2）下列说法正确的是 。
A．将油酸形成的膜看成单分子层油膜
B．需要考虑各油酸分子间的间隙
C．将油酸分子看成球形
D．爽身粉撒得太多会导致结果偏大
（3）现有按酒精与油酸的体积比为m：n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘、一支滴管、一个量筒。现用滴管从量筒中取体积为V的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在方格坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小方格的面积为S，则油膜面积为 。写出估算油酸分子直径的表达式： 。
16．在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）；
（2）关于本实验，下列选项正确的是 ；
A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙
B．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，会使所测的分子直径明显偏大
D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径明显偏大
（3）将油酸溶于酒精，其浓度为c，用注射器测得1mL上述溶液有75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，每格边长是0.5cm，油膜所占坐标纸的格数为a，油酸分子的直径约为 m。
17．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到400mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；
③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入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膜的形状；
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）根据如图可得油膜形状占据的方格数约为N＝115格，由此可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径为 m（结果保留两位有效数字）。
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是 。
A．等效替代法
B．类比法
C．理想模型法
D．控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
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的溶液的滴数多记了10滴
18．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。
（1）如图所示的四个图反映实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是
（用字母符号表示）。
（2）已知油酸酒精溶液中油酸体积所占比例为k，N滴油酸酒精溶液体积为V，一滴油酸酒精溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为 （用k、N、V、S表示）。
（3）该同学计算结果明显偏大，可能是由于（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．求每滴体积时，1mL溶液的滴数多数了几滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
19．某同学在用油膜法估测分子大小的实验时，进行了如下操作：
①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；
②往浅盘里倒入适量的水，等液面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
③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；
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，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
（1）关于对该实验的理解，下列说法正确的是 ；
A.形成的单分子油膜的厚度近似等于油酸分子的直径
B.在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数
C.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
（2）欲减小油膜分子的测量误差，下列说法正确的是 ；
A.配制溶液时，应增大油酸酒精溶液的浓度
B.描绘油酸的轮廓时，应等到油膜稳定后再描绘
C.撒在水面上的痱子粉没必要必须均匀
（3）如果该溶液的浓度为0.10%，一滴油酸酒精溶液的体积为4.8×10﹣3mL，描绘出的油膜面积为40cm2，油酸分子的直径约为 m。（结果保留两位有效数字）
20．“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
21．（1）下列说法中正确的是 。
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
22．某同学利用油膜法估测油酸分子的大小。
（1）本实验用到的物理研究方法是 （填标号）。
A.控制变量法
B.理想模型法
C.极限思维法
（2）该同学进行了如下操作，正确的操作顺序是 （填序号）。
①将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数格的方法估算出油膜的面积S
②用注射器吸入一定体积（体积为V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均匀地滴到玻璃杯中，记下滴出的总滴数N
③当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上
④在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散开
（3）若所用油酸酒精溶液的浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）为a，则该同学测得的油酸分子直径为 （用a、S、V、N表示）。
23．利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。
（1）某同学进行了下列操作：
A．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜
C．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S
E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
正确操作的合理顺序是 （填字母代号）；
（2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每2000mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，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1cm的正方形小格的纸上（如下图）。
①油膜占有的面积约为 cm2；
②油酸分子的大小d＝ m（结果保留一位有效数字）。
24．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S。如图。
（1）估算出油酸分子的直径大小是 （用题中已给出的字母表示）；
（2）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数，还需要知道油酸的 ；
A．质量
B．体积
C．摩尔质量
D．摩尔体积
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是 。
A．油酸中含有大量酒精
B．爽身粉撒太多，油膜未能充分展开
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
25．“油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到：V总＝500mL
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是 V0＝1mL；
③先往边长为30～40cm 的浅盘里倒入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轮廓；
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，小方格的边长a＝20mm。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）由此可知，油酸薄膜的面积S约为 mm2；油酸分子的直径d约为 m（结果均保留两位有效数字）
（2）某同学在用油膜法估测油酸分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 。
A.粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
B.粉末太厚导致油酸未完全散开
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.计算每滴体积时，1mL的溶液滴数多数了几滴
26．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
B．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；
C．往浅盘里倒入约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；
D．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；
E．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。
（1）以上各实验步骤中正确的顺序是 （填写步骤前面的字母）。
（2）实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05%，每滴溶液的体积为0.02mL，描出油酸膜边缘轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为
m（保留两位有效数字）。
（3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）。
27．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，先用1mL的纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共50滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为400cm2，则：
（1）估算油酸分子的直径大小是 m。用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的 （填正确选项前的字母）。
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积
（2）某同学将制成的油酸酒精溶液敞口放置一段较长的时间，然后去做实验，则他测得的油酸分子直径与真实直径相比 （选填“偏大”“不”或“偏小”）。
28．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
A．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。
B．用公式d=VS求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
C．用量筒量出N滴溶液的体积V。用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉。
D．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x（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S。
（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是 （写步骤前的序号）；
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成 （填“单分子”或“多分子”）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 。
A．控制变量法
B．理想化模型法
C．极限思想法
D．等效替代法
（3）从图中可数出小正方形的有效个数x＝ 。已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝ ；油膜面积表达式S＝ ；用以上字母表示油酸分子的直径d＝ 。（后三空均用符号表示，不得出现数字）
29．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积上述溶液有n滴，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，图中每个小正方形格的边长为a，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积S＝ ；
（2）油酸分子的直径是 ；（用V1、V2、V0、n、S表示）
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是由于 ；
A．油膜中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．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
30．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm，试问：
（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为 油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
（2）利用题中所给数据并结合如图，估测出油酸分子的直径是 m（结果保留一位有效数字）。
（3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是 。
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．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数；
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
（4）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是 。
A．1kg油酸所含有分子数为ρNA
B．1m3油酸所含分子数为ρNAM
C．1个油酸分子的质量为NAM
D．油酸分子的直径约为36MρNA
31．某实验小组做“用油膜法估测油酸分子直径”的实验，请完成下列问题：
（1）下面四幅图分别表示实验过程中的4个步骤，其正确操作的先后顺序为 （填字母序号）；
A.
B.
C.
D.
（2）若实验小组通过相关操作得到一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为4×10﹣12m3，绘出的油膜形状如（1）中D图所示，已知方格纸每个正方形方格的边长为1.0cm，则油膜面积为 m2，油酸分子的直径为 m（此空结果保留2位有效数字）。
32．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）该实验中的理想化假设是 。
A．将油膜看成单层分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
（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）该小组进行图A～F实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：D、 （用字母符号表示）。
（4）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图G所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ；
A．盆中装的水量太多
B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀
C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层
（5）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，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
B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为59滴
C．丙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一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗
D．丁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
33．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盘里倒入一定深度的水，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，待其散开。
②将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，用数格的方法估算出油膜的面积S，根据油酸的体积V和面积计算出油酸分子的大小。
③当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后用细彩笔仔细地把油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
④用注射器吸入一定体积事先配好的油酸酒精溶液，再均匀地滴入玻璃杯中，记下滴出的总滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。
完成下列问题：
（1）上述步骤中，正确的顺序是 （填写步骤前面的序号）。
（2）该实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，其目的是 。
（3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每5000mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每100滴这种溶液的总体积为1mL，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1cm的正方形小格的纸上（如图甲所示）。
①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 mL；
②油膜占有的面积约为 cm2。（已知其中阴影部分小方格格数为42个，如图乙所示）
③油酸分子直径的大小由d=VS计算可得d＝ cm。
一同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于
（填正确答案标号）。
A.在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
D.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
34．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，水面稳定后油酸的轮廓的形状和尺寸如图所示，坐标纸中每个正方形的边长为1cm。试回答下列问题：
（1）1滴溶液中油酸的体积为 mL（保留两位有效数字）。
（2）图中油酸薄膜的面积约为 cm2。
（3）油酸分子的直径约为 m（保留一位有效数字）。
35．用油膜法估测分子的大小。实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（最小正方形边长为1cm）。则
（1）下面给出的实验步骤中，正确排序应为 （填序号）。
A.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液为20滴
C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液从水面附近向水面中央滴入1滴
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在每小格边长为1cm的正方形的坐标纸上，轮廓内面积大于等于半格的格子个数为50个
（2）利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径为 m。
36．在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
a．将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，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1mL时一共滴入50滴；
c．向浅盘中倒入约2cm深的水，并将痱子粉均匀地撒在水面上；
d．用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；
e．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图甲所示。
（1）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL；
（2）已知每一小方格的边长为1cm，多于半个的方格算一个，少于半个的方格舍去，数得满足条件方格数为60个，根据上述数据得出油酸分子的直径是 m（保留一位有效数字）；
（3）关于本实验下列说法正确的有 。
A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果偏小
B．若实验过程中痱子粉撒得太多，会使分子直径的计算结果偏小
C．本实验中用玻璃搅拌油膜，使之形成更规则的图形，可减小实验误差。
D．向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果偏大
（4）在步骤e中，由于水槽边缘不平整，盖在水槽上的玻璃板与形成的油膜并不平行，侧视图如图乙所示，则该情况会导致最终测得油酸分子的半径结果 （填“偏大”或“偏小”）。
37．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每V1体积溶液中的纯油酸体积为V2用注射器和量筒测得V0体积上述溶液有n滴，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，图中每个小正方形格的边长为L。
（1）油酸薄膜的面积S＝ 。
（2）油酸分子的直径是 （用V1、V2、V0、n、S表示）。
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是由于 。
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.油膜中含有大量未溶解的酒精
D.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时少记录了几滴
38．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DE 。
A.往浅盘里倒入适量的水，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，待油酸膜形状稳定
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.向V2的油酸中加酒精，直至总量达到V1
E.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得n滴溶液的体积为V0
F.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用笔描绘在玻璃板上
（2）用油膜的面积测量分子直径的思想与下列哪个实验的思想相同 。
A．探究加速度与力和质量的关系
B．验证平行四边形定则
C．用双缝干涉实验测量光的波长
（3）把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，描出油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中每个小正方形的边长为a，则油酸薄膜的面积S＝ ；可求得油酸分子的直径为 （用V1、V2、V0、n、S表示）。
（4）若某学生测得的油酸分子直径偏小，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．配置好油酸酒精溶液后放置了很久才开始实验
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．把n滴溶液记成了n+1滴
39．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，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，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题：
（1）若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为 m。（结果保留1位有效数字）
（2）在实验中将油酸分子看成是球形，所采用的方法是 。
A．等效替代法
B．理想模型法
C．控制变量法
D．极限思维法
（3）为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（ ）
A．油酸浓度尽可能大一些
B．爽身粉层在水面上尽量厚一些
C．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
D．轮廓范围内的完整正方形的总面积就是油膜的面积
（4）水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径 。（填“偏大”或“偏小”）
40．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将6mL的油酸溶于酒精，制成10L的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示，塑料盖板上的小方格边长为1cm。则：
（1）油酸膜的面积是 cm2；
（2）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL；（结果保留一位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为 m；（结果保留一位有效数字）
（4）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大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是 。
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．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
41．（1）下列说法中正确的是 。
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C.一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B.将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
C.把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2（保留两位有效数字）；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
题型1 用油膜法估测油酸分子的大小

次数
S（cm2）
d=VS(10−7cm)
d平均值（m）
1
538


2
545

3
563