高考資源網(wǎng)（） 您身邊的高考專家實驗十六用油膜法估測油酸分子的大小1實驗目的用油膜法估測分子的大小。2實驗原理利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜(如圖所示)，將油酸分子看作球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d計算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸溶液中純油酸的體積，S為油膜面積。這個厚度就近似等于油酸分子的直徑。3實驗器材已稀釋的油酸若干毫升、量筒1個、淺盤1只(30 cm40 cm)、純凈水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一塊、坐標紙、彩色水筆1支、痱子粉或石膏粉(帶紗網(wǎng)或粉撲)。4實驗步驟(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)往邊長約為3040 cm的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。(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，使這些溶液的體積恰好為1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0 mL。(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開，形成單分子油膜。(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上。(6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，算出油酸薄膜的面積。(7)根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，根據(jù)純油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d，即為油酸分子的直徑。 比較算出的分子直徑， 看其數(shù)量級(單位為m)是否為1010，若不是1010需重做實驗。5注意事項(1)在水面上撒石膏粉時，注意不要觸動淺盤中的水。(2)在有機玻璃板上描繪輪廓時動作輕而迅速，眼睛視線要始終與玻璃垂直。(3)酒精油酸溶液配制后不要長時間放置，以免改變濃度，產(chǎn)生誤差。(4)注射器針頭高出水面的高度應在1 cm之內。當針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時，會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，是由針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實驗效果。(5)待測油酸面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓。擴散后又收縮，有兩個原因：第一，水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮。(6)當重做實驗時，水從盤的一側邊緣倒出，在這側邊緣會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔。(7)從盤的中央加痱子粉，使粉自動擴散至均勻，這是由于以下兩種因素所致：第一，加粉后水的表面張力系數(shù)變小，不將粉粒拉開；第二，粉粒之間的排斥，這樣做比粉撒在水面上的實驗效果好。(8)本實驗只要求估算分子大小，實驗結果數(shù)量級符合要求即可。 實驗原理與操作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方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。1(2019全國卷)用油膜法估算分子大小的實驗中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_。實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_。為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是_。解析由于分子直徑非常小，極少量油酸所形成的單分子層油膜面積也會很大，因此實驗前需要將油酸稀釋，使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜?？梢杂美鄯e法測量多滴溶液的體積后計算得到一滴溶液的體積。油酸分子直徑等于油酸的體積與單分子層油膜的面積之比，即d，故除測得油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外，還需要測量單分子層油膜的面積。答案使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積2(多選)(2019湖北省武漢市調研)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，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1 mL，則1滴溶液中含有油酸102 mLB往淺盤里倒入適量的水，再將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上C用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同時將玻璃板放在淺盤上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形狀D根據(jù)1滴油酸酒精溶液中油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜厚度d，即油酸分子的大小BD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1 mL，則1滴油酸酒精溶液的體積是102 mL，含有油酸的體積小于102 mL，選項A錯誤；往淺盤里倒入適量的水，再將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上，選項B正確；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同時將玻璃板放在淺盤上，待油酸在液面上分布均勻并穩(wěn)定后，在玻璃板上描下油酸膜的形狀，選項C錯誤；根據(jù)1滴油酸酒精溶液中油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜厚度d，即油酸分子的大小，選項D正確。3在用油膜法估測油酸分子直徑的實驗中，有下列實驗步驟：往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；將畫有油膜形狀的玻璃平板放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大??；用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增減一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。(1)上述步驟中，正確的順序是：_(填寫步驟前面的數(shù)字)。(2)實驗中所用的油酸酒精溶液的體積百分比濃度為0.05%，每滴溶液的體積為0.02 mL，描出油酸膜邊緣輪廓，油酸膜的面積約為110 cm2，由此可估算出油酸分子的直徑為_ m。(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)實驗中若油酸未完全散開就測油膜面積，會導致計算分子直徑的結果比真實值_(選填“偏大”或“偏小”)。解析(1)上述步驟中，正確的順序是：。(2)油酸分子的直徑為d m9.11010 m(3)實驗中若油酸未完全散開就測油膜面積，則S測量值偏小，則根據(jù)d，會導致計算分子直徑的結果比真實值偏大。答案 (1)(2)9.11010 (3)偏大 數(shù)據(jù)處理與誤差分析1純油酸體積的計算引起誤差。2油膜形狀的畫線誤差。3數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差。1在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，某同學按如下操作：a在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，測出其體積b在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形狀穩(wěn)定c將玻璃板放在淺盤上，將油膜形狀描繪在玻璃板上d將玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸體積和面積計算出油酸分子的直徑(1)其中有操作錯誤的步驟是_。(2)已知油酸酒精溶液中油酸體積所占比例為k，N滴油酸溶液體積為V，一滴油酸溶液形成油膜的面積為S，則油酸分子的直徑為_。解析(1)用量筒測一滴溶液的體積，無法操作，即使測量，誤差也很大，要測出一滴油酸酒精溶液的體積，應在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，測出其體積為V，然后求出一滴該溶液的體積為V1，故有操作錯誤的步驟是a。(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V2，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S，那么油酸分子直徑為d。答案(1)a(2) 2(1)“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據(jù)是_。A考慮了各油酸分子間的間隙B不考慮各油酸分子間的間隙C將油酸形成的膜看成單分子油膜D將油酸分子看成立方體(2)某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結果偏大，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D求每滴體積時1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴(3)在“用油膜法估測分子大小”實驗中所用的油酸酒精溶液為1 000 mL溶液中有純油酸 0.6 mL，用量筒測得1 mL上述溶液為80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，油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形方格的邊長為1 cm，試求：油酸膜的面積是_ cm2。(保留三位有效數(shù)字)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_ m3。實驗測出油酸分子的直徑是_ m。(結果保留兩位有效數(shù)字)實驗中為什么要讓油膜盡可能散開？_。解析(1)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：油膜是呈單分子分布的；把油酸分子看成球形；分子之間沒有空隙，由此可知A、D錯誤，B、C正確。(2)計算油酸分子直徑的公式是d，V是純油酸的體積，S是油膜的面積。油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；如果油酸溶液濃度低于實際值，則油酸的實際體積偏小，則直徑將偏小，故B錯誤；計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由V0可知，純油酸的體積將偏小，則計算得到的分子直徑將偏小，故D錯誤。(3)由圖示可知，由于每格邊長為1 cm，則每一格就是1 cm2 ，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105格。則油酸薄膜面積S105 cm2；一滴油溶液中含油的體積為V7.5106 mL7.51012 m3；所以油酸分子直徑為d7.11010 m；當油酸溶液滴在水面后，讓油膜盡可能散開，目的是為了讓油膜在水面上形成單分子油膜。答案(1)BC(2)AC(3)115 7.510127.11010這樣做的目的是為了讓油膜在水面上形成單分子油膜高考資源網(wǎng)版權所有，侵權必究！