2027届新高考物理热点精准复习用油膜法估测油酸分子的大小

2027届新高考物理热点精准复习用油膜法估测油酸分子的大小索引考点1考点2随堂达标检测实验知识储备课程标准

掌握用油膜法估测油酸分子大小的原理和方法。01实验知识储备

2.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、量筒、彩笔等。3.实验过程(1)配制油酸酒精溶液,取纯油酸1mL,注入500mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面到达500mL刻度线为止。(2)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n,算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。(3)向浅盘里倒入约2cm深的水,并将痱子粉均匀地撒在水面上。(4)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。(5)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。(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S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半格的舍去,大于半格的算一格)。

02考点1教材原型实验(2026·福建厦门阶段练习)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:①将4mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入100滴,量筒内的溶液增加1mL;②往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定;③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;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将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小。(1)在上述步骤

后(请填写步骤前面的数字),完成均匀撒上爽身粉的操作。

(2)该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V0=

mL。

(3)某次实验时,滴下油酸溶液后,爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是

。

②4×10-6爽身粉撒得过多,厚度不均匀(4)某次实验时,油膜形状稳定后,数得油膜所占格数约为N格(已知坐标纸正方形小方格边长为L),则可估算出油酸分子的直径为

(用符号“V0、N、L”表示)。

(5)某次实验时,小组计算出的油酸分子直径偏大,导致这一结果的原因可能是

。

A.在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点B.将一溶液滴在水面上时,用的注射器针管比原来的粗C.计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格D.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数少记了5滴AD

(2026·辽宁大连期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中:(1)实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形、

、油酸分子是紧密排布的。

单分子油膜(2)配制油酸酒精溶液时,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL,用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,描得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为2cm,则估测出油酸分子的直径是

m。(保留两位有效数字)

1.0×10-9(3)用油膜法测出油酸分子的直径d后,已知油酸的摩尔体积为V,则阿伏加德罗常数为

(用d、V表示)。

03考点2拓展创新实验(2026·黑龙江齐齐哈尔开学考试)(1)图甲是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。这个原子围栏是由96个铁原子在铜的表面排列成直径为2.8×10-8m的圆周而组成的,由此可以估算出铁原子的直径约为

m(π取3.14,结果保留一位有效数字)。

9×10-10(2)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图乙所示。坐标格的每个小正方形大小为2cm×2cm。由图乙可以估算出油膜的面积是

cm2,由此估算出油酸分子的直径是

m(保留一位有效数字)。

2564×10-10(3)做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,四个同学都有一个操作错误,其中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.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为57滴C.丙同学在计算完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溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针头比原来的粗D.丁同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格AB

某同学模仿用油膜法测分子直径的实验方案来估测小黄米(可视为球形小颗粒)的直径。实验步骤如下:①先用量筒测量出一定数量小黄米的体积为V;②再将其平铺在水平的坐标纸上,使小黄米紧挨着排成单层结构;③用铅笔描绘出边缘的轮廓如图所示;④撤去小黄米,进行数据处理。

72L2

偏大不能

04随堂达标检测1.(多选)(2025·广西卷)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中(

)A.估测油酸分子大小时,油酸分子可以视为球形B.油膜的形状稳定后,油酸分子仍然在做热运动C.计算油膜面积时,忽略所有不完整的小正方形D.与油酸酒精溶液相比,纯油酸更容易在水面形成单分子油膜解析:在估测油酸分子大小时,可以把油酸分子简化为球形处理,并认为它们紧密排布,A正确;分子在不停地做热运动,所以油膜的形状稳定后,油酸分子仍然在做热运动,B正确;计算油膜面积时,根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格纸,计算轮廓范围内正方形的个数,不足半格的舍去,多于半格的算一格,C错误;为了使油酸充分展开,获得单分子油膜,需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中,故油酸酒精溶液更容易在水面形成单分子油膜,D错误。2.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_______________________________________________。

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油酸酒精溶液的滴数,从而得到一滴溶液中纯油酸的体积

使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是_____________________。

单分子层油膜的面积

3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,某同学准备了按体积比1∶199配制好的油酸酒精溶液、一个盛有水的浅盘、一支滴管、一个量筒、痱子粉等器材,实验步骤如下:(1)用滴管向量筒内滴入n滴油酸酒精溶液,测出其体积V。(2)计算出1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为

。

(3)将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘中央,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示。已知坐标纸上每个小方格的面积为S,则油膜的面积为

。

(4)估算油酸分子直径的表达式为d=

。

57S

4.在“用油膜法估测油酸分子的大小”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的体积为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d=

。

单层

(2)某小组对已经配制好的油酸酒精溶液进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:B

C(用字母序号表示)。

FDE(3)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为8×10-12m3;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,如图所示。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)

1×10-28×10-10

5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL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,图中正方形的边长为1cm,则可求得:(1)油酸薄膜的面积是

cm2。

(2)油酸分子的直径是

m(结果保留两位有效数字)。

(3)利用单分子油膜法可以粗测油酸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,则阿伏加德罗常数的表达式为________(分子看成球体)。

718.8×10-10

(4)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C.极限思想法

D.整体法与隔离法B

(4)实验中把油酸分子简化为球形,忽略分子间隙,并且认为油膜为单层分子,是一种理想化模型。故选B。6.(2026·湖北武汉模拟)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时,某同学的操作步骤如下:①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;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛一定量的水,将爽身粉均匀撒在水面上,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开并稳定;④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓,用透明坐标纸测量油膜的面积。(1)上述步骤中有错误的是

(选填“①”“②”“③”或