【三维设计】2013高三物理备考复习第十三章实验十三用油膜法估测分子的大小课下知能提升新人教版(广

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1．以下说法中不是“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依照的是()
A．将油酸形成的膜当作单分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的空隙
C．考虑了各油酸分子间的空隙
D．将油酸分子当作球形
分析：“用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸( 体积为V) 滴入水中，使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层摆列的球形体。

明显，球形体的直径即为单分子油膜
的厚度 d。

V
假定单分子油膜的面积为S，必定有 d＝S。

所以，“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依照是A、 B、 D。

答案： C
2．（双选）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是因为() A．油酸未完整散开
B．油酸溶液浓度低于实质值
C．计算油膜面积时，舍去了全部不足一格的方格
D．求每滴体积时， 1 mL 的溶液的滴数多记了10 滴
V
分析：由d＝S知，选项A、 C 会致使油膜面积偏小，会使 d 偏大；选项B、D 会使油酸体积偏小，分子直径 d 偏小。

答案： AC
3．（双选）一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积
为 S。

已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，以下表达式中正确的
有()
M
A．油酸分子的直径d＝ρS
m
B．油酸分子的直径d＝ρS
m
C．油酸所含的分子数n＝ N A
M
M
D．油酸所含的分子数n＝ N A
m
m
m
分析： 设油酸分子的直径为 d ，则有 dS ＝
，故 B 正确；设油酸所含的分子数
ρ ?
d ＝
ρ S
m
为 n ，则有 n ＝ N A ，故 C 正确。

M
答案： BC
4．在用油膜法估量分子大小的实验中，以下步骤中错误的选项是
________。

(1) 用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是
1∶ 200。

(2) 将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积
V 和滴入
的油酸酒精溶液的滴数
，频频试验三次，最后取均匀滴数。

则一滴油酸酒精溶液的体积为
N
V 1＝V / N 。

(3) 将水倒入塑料浅盘，水深约1 cm ～ 2 cm ，或达盘深的一半即可。

(4) 将石膏粉 ( 或痱子粉 ) 均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜。

(5) 用注射器 ( 或滴管 ) 汲取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方
1 cm 内，滴一滴
稀释的油酸溶液。

(6) 将有机玻璃快速盖在浅盘上， 并用水彩笔在有机玻璃板上描述出油酸薄膜的轮廓图。

(7) 将有机玻璃放在座标纸上， 计算出油酸薄膜的面积 S ，求面积时以坐标纸上面长为 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，多于半个的算一个。

(8) 依据 d ＝ V 1/ S 即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小。

(9) 清理好有机玻璃及浅盘，使表面没有油酸残留，将仪器整理好、归位。

(10) 办理实验数据，填好记录表。

分析： (6) 有错，待油酸膜形状稳固后，将玻璃板轻放在浅盘上，等候油膜面积不再变
化后再用水彩笔描出油膜轮廓；
(8) 有错，应用 1 滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面
积。

答案： (6)(8)
5. 油酸酒精溶液的浓度为每
1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸 0.6 mL ，
现用滴管向量筒内滴加
50 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增添了
1 mL ，
若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，因为酒精溶于
水，油酸在水面睁开，稳固后形成的油膜的形状如图实－
13－ 3 所示。

若每一小方格的边长为
25 mm ，试问：
图实－ 13－3
(1) 这类估测方法是将每个油酸分子视为________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
________。

图实－ 13
－3 中油酸膜的面积为 ________m 2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 ________m 3；
依据上述数据，估测出油酸分子的直径是
________m 。

( 结果保存两位有效数字 )
(2) 某同学在实验过程中， 在距水面约 2 cm 的地点将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，
请写出你剖析的原由：____________________________________________________
________________________________________________________________________ 。

分析：油膜面积约占 70 小格，面积约为S＝70×25×25×10－62－ 22
m≈4.4 ×10m，一滴
10.6－ 63－ 113
油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V＝
50
×
1 000×10m ＝1.2×10m ，
油酸分子的直径约等于油膜的厚度
V 1.2 ×10 －11－10
d＝S＝4.4 ×10 －2m≈2.7 ×10m。

答案：(1) 球体单分子直径 4.4 ×10 －2
1．2×10 －11 2.7 ×10 －10
(2)主要有两个原由：①水面遇到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，所以油膜的
面积扩充；②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面缩短
6．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 油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶ 500,1 mL 溶液滴250 滴，那么 1 滴溶液的体积是________ mL，所以一滴溶液中油酸体积为V 油酸＝________ cm3。

若实验中测得结果以下表所示，请依据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L ＝1.12×10－ 10m
作比较，并判断此实验能否切合数目级的要求。

次数S/cm2
V
L 均匀值L＝/cm
S
1533
2493
3563
分析：由题给条件得， 1 滴溶液的体积为：1－
3
V溶液＝mL＝4×10 mL
V油酸1
因为V溶液＝500，故 1 滴溶液中油酸体积为：
V 油酸＝
1
溶液＝
1
×
1
cm3＝8×10 －6 cm 3 500
V
500 250
据此算得 3 次测得L的结果分别为：
L1＝V油酸
＝1.5×10－10m S1
油酸
2V
＝1.62 ×10－ 10
m
L＝S2
L 3＝
V
油酸
＝1.42 ×10 －
10 m
S 3
其均匀值为
1
＋ 2＋
3
－10 m
L ＝L
L
L
＝1.51 ×10
3
这与公认值的数目级相符合，故本次估测数值切合数目级的要求。

答案：看法析。