第十五章 实验十九 用油膜法估测油酸分子的大小

第十五章热学实验十九用油膜法估测油酸分子的大小汇报人：小明2019.01.01教材帮读透教材融会贯通高考帮研透高考明确方向03练习帮练透好题精准分层Contents目录单击此处添加文本单击此处添加文本2023年高考中北京T15(1)、浙江6月T16－Ⅲ均涉及对该实验的考查，主要考查实验

原理、实验操作、数据分析等.近年高考对实验探究越来越注重，预计2025年高考

该实验可能会以选择题形式或者与其他小实验综合考查.1.注意事项(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用.(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1％为宜.(3)浅盘中的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.2.误差分析(1)纯油酸体积的计算引起误差.(2)对油膜形状画线时带来误差.(3)数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差.命题点1实验原理及操作1.某实验小组利用图中的器材，进行“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验.(1)该实验中的理想化假设是(

ABD

)A.将油膜看成单分子层油膜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ABD[解析]

用油膜法估测油酸分子的直径时，不考虑油酸分子间的间隙，将油膜看

成单分子层油膜，以及将油酸分子看成球形.故选ABD.(2)实验中使用的是油酸酒精溶液，其中酒精的作用是(

D

)A.使油酸的油膜边界轮廓清晰B.使油酸的颜色更加透明C.有助于测量一滴油酸的体积D.对油酸溶液起到稀释作用D[解析]

实验中使用的是油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用.故选D.(3)测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差而巧用的方法是(

C

)A.控制变量法B.建模法C.累积法D.归纳法C[解析]

测量一滴油酸酒精溶液的体积时，先是测量多滴溶液的总体积，然后以总体积比总滴数，可知为了减小误差而巧用的方法是累积法.故选C.(4)实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于(

D

)A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.将全部不完整的方格作为完整方格计算油膜面积C.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化D.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开D

命题点2数据处理及误差分析2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，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，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下

列问题：(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为

mL.

2.5×10－6

(2)油膜的面积为

cm2.(3)油酸分子的直径约为

m.(结果保留1位有效数字)(4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是

⁠

⁠.35

先变

大后变小[解析]由题图油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为S＝

140×0.5×0.5cm2＝35cm2.

[解析]

从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小.(5)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.其中会导致所测的分子直径d偏小的是

⁠.A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的

实际浓度比计算值大一些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头比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体

积比原来的小C.丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面

积小一些A

1.关于“用油膜法估测油酸分子的大小”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.利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格C.测一滴油酸酒精溶液的体积时，只需将其滴入量筒即可D.若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小A

1234

12342.在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，均匀撒痱子粉有利于形成

⁠

，便于记录数据.将体积为V的油酸酒精溶液滴在水面上，油膜充分散开

后面积为S，溶液的浓度为η，则估算该分子的直径为

⁠.

边界清

晰的油膜

1234

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，用注射器吸取1

mL油酸酒精溶液，把该溶液滴入烧杯内，总滴数为50滴.若把一滴这样的溶液滴入

盛水的浅盘(已撒痱子粉)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.(以下计算结果均保留2位有效数字)1234(1)若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积约为

⁠

m2.8.0×10－3(7.8×10－3～

8.2×10－3均可)

[解析]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小方格的个数约为80个，则油酸薄膜的面积约为S＝80S1＝80×10－4m2＝8.0×10－3m2.(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.

1234(4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列可行的措施是

(填选项前

的字母).A.油酸酒精溶液的浓度适当大一些B.油酸酒精溶液的浓度适当小一些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BD

[解析]

为能形成单分子油膜，油酸酒精溶液的浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行.故选B、D.12344.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1

000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液

滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸

如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：(1)油酸薄膜的面积为

cm2.71(69～73均可)

[解析]轮廓包围的方格约为71个，故油酸薄膜的面积为S＝71×1×1cm2＝71cm2.1234(2)油酸分子的直径为

m(结果保留2位有效

数字).8.8×10－10(8.6×10－10～9.1×10－10均可)

1234(3)某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于

(填选项前的字

母).A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D.水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开CD

1234

1234(4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴

油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为

M，则阿伏加德罗