2025版高考物理考点题型归纳总结（含答案）考点70　实验十七　用油膜法估测油酸分子的大小

考点70实验十七用油膜法估测油酸分子的大小强基固本对点练1.在“用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)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性．若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________．(2)某同学实验中先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，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上以上操作的合理顺序是________(填字母代号).(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．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C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理(4)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3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，测得所形成的油膜面积是0.16m2.由此估算出油酸分子的直径为________________m．(结果保留一位有效数字).2．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径．(1)该实验的科学依据是________．A．将油膜看成单分子油膜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，然后将痱子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，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”).3．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．((1)(2)问计算结果均保留两位有效数字)(1)若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为______m2.(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为____m3.(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m．(保留一位有效数字)(4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的______．A．油酸浓度适当大一些B．油酸浓度适当小一些C．油酸扩散后立即绘出轮廓图D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图培优提能模拟练4.[2024·浙江省宁波市模拟]某实验小组为完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，操作如下：①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液；②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸的轮廓(如图所示，每个方格的边长为1.0cm).(1)“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______．A．理想模型法B．控制变量法C．等效替代法D．极限思维法(2)该实验中一滴油酸酒精溶液含________mL油酸；由上述数据估算得到油酸分子的直径约为________m(保留一位有效数字).(3)若实验中最终测得的油酸分子直径偏大，可能原因是______．A．爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开B．配置好的油酸酒精溶液放置时间过长C．计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理D．用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心错记为40滴5．[2024·黑龙江省鸡西市模拟]某合作探究小组的同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验．(1)该实验小组的同学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．则接下来的正确实验操作步骤是______．(填写步骤前面的数字)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；②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；③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；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(2)该小组做实验时，每1000mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL，用注射器测得80滴这样的溶液为1mL，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________mL，等油膜形状稳定后在玻璃板描画出油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm.油膜的面积是________m2.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)(3)在实验操作及数据处理过程中，下列说法正确的是________．A．为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格C．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个

考点70实验十七用油膜法估测油酸分子的大小1．答案：(1)单层eq\f(V,S)(2)DACB(3)AC(4)6×10－10解析：(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性．若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为d＝eq\f(V,S).(2)实验中先在浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜；将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算油酸薄膜的面积．则合理的顺序是DACB.(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．根据d＝eq\f(V,S)，将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则V偏大，测得的分子直径d偏大，A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，则测得的分子直径偏小，B错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，C正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则S测量值偏大，则分子直径测量值偏小，D错误．(4)一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝eq\f(1,200)×eq\f(1,50)cm3＝10－10m3，油酸分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(10－10,0.16)m≈6×10－10m．2．答案：(1)ABD(2)8×10－12(3)1×10－28×10－10(4)偏大解析：(1)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，A正确；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，B正确，C错误；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d＝eq\f(V,S)，可以认为厚度等于分子的直径，D正确．(2)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为V＝eq\f(1,75)×eq\f(6,104)mL＝8×10－6mL＝8×10－12m3.(3)由图可知油膜面积为S＝111L2＝111×1cm2≈1×10－2m2，油酸分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－12,1×10－2)m＝8×10－10m.(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．3．答案：(1)8.0×10－3(2)5×10－12(3)6×10－10(4)BD解析：(1)每个小方格的面积为S1＝(10mm)2＝1×10－4m2，面积超过小方格面积一半的方格的个数为80个，不足半格的舍去，则油酸膜的面积约为S＝80S1＝80×10－4m2＝8.0×10－3m2.(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为V＝eq\f(0.5,1000×1000)mL＝5×10－12m3.(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(5×10－12,8.0×10－3)m≈6×10－10m.(4)为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D正确．4．答案：(1)A(2)4×10－54×10－9(3)AD解析：(1)“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，A正确．(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝eq\f(1,50)×eq\f(1,500)＝4×10－5mL，每小格面积1cm2，超过半个格子的算一个，不满半格的舍去，大约100个，所以分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4×10－5,100×1)cm＝4×10－7cm＝4×10－9m.(3)水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，致使水面上的油酸分子呈现多层，导致面积变小，测得油酸分子直径变大，A正确；配置好的油酸酒精溶液放置时间过长，浓度变大，导致油膜面积测量值偏大，分子直径测量值偏小，B错误；计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则会使测得油酸面积变大，可知油酸分子直径变小，C错误；用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心错记为40滴，导致实际面积变小，油酸分子直径变大，D正确．5．答案：(1)①②④③(2)2.5×10－63.1×10－38.1×10－10(3)AD解析：(1)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，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，然后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，最后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；因此正确的顺序是①②④③.(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V＝0.2×eq\f(1,1000)×eq\f(1,80)mL＝2.5×10－6mL，油膜的面积为1平方厘米乘以方格数目，不足半格的不计入，超过半格的按一格计入，油膜覆盖的方格大约在31个，所以油膜的面积为S＝31cm2＝3.1×10－3m2.用纯油酸