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2025人教版物理重難點-選擇性必修三專題1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大?。ê鸢福ｎ}1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1原理與操作】 【題型2數(shù)據(jù)處理】 【題型3誤差分析】 【題型4油膜面積的處理】 【題型1原理與操作】【例1】在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，(1)該實驗中的理想化假設是________。A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________。A．可使油酸和爽身粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識別(3)某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、注射器、燒杯(注射器中1毫升溶液滴入燒杯中的滴數(shù)為50滴)、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液體積濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為________‰(保留兩位有效數(shù)字)?！咀兪?-1】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__________________________________?！咀兪?-2】(1)如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(2)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，是通過一些科學的近似處理，這些處理有：________________________________________________________________________?！咀兪?-3】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，某同學操作步驟如下：①取一定量的無水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散開穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋玻璃板，描出油酸薄膜形狀，用透明方格紙測量油酸薄膜的面積。請指出錯誤或有遺漏的步驟，并改正其錯誤：錯誤的步驟：__________________________________；有遺漏的步驟：________________________________?！绢}型2數(shù)據(jù)處理】【例2】在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，在每200mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，實驗中利用注射器測出200滴該溶液的體積為1mL，已知1滴該溶液滴入淺水盤中最終形成的油膜面積為175cm2，則油酸分子大小約為__________m(保留3位有效數(shù)字)。在該實驗中，液體表面的張力使液滴從針頭滴落時呈現(xiàn)球狀，則液體表層分子間作用力表現(xiàn)為__________(填“引力”或“斥力”)，分子間距離__________(填“大于”“等于”或“小于”)液體內(nèi)分子的平衡距離?！咀兪?-1】(1)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗時，已經(jīng)準備的器材有：一定濃度的油酸酒精溶液、燒杯、淺盤和水、玻璃板、彩筆，要完成本實驗，還缺少的器材有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，在哪些方面做了理想化的假設________________________________________________________________________；實驗中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；在將油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均勻撒上爽身粉，這樣做是為了_______________________________________________________________________________。(3)下面4個圖反映“用油膜法估測油酸分子大小”實驗中的4個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(4)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為c，又用注射器測得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上(如圖所示)，測得油膜占有的小正方形個數(shù)為X。①每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積的表達式V0＝________。②油膜的面積表達式S＝________，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個數(shù)X＝________。③用以上字母表示油酸分子的大小D＝________?！咀兪?-2】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用amL的純油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴。現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為Scm2，則：(1)估算出油酸分子的直徑大小是________cm。(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________。A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積C．質(zhì)量 D．體積【變式2-3】在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.25m2的蒸發(fā)皿，滴管，量筒(60滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)，純油酸和無水酒精若干等。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，求該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為多少？【題型3誤差分析】【例3】油膜法估測分子大小的實驗，每500mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL這樣的溶液共計80滴?，F(xiàn)將1滴這種溶液滴在撒有痱子粉的水面上，這滴溶液中純油酸的體積是__________m3；待油膜形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描繪出油膜的輪廓。若用輪廓范圍內(nèi)完整方格的總面積當作油膜的面積，則計算得到的油膜面積__________，估算的油酸分子直徑__________。(后兩空選填“偏大”或“偏小”)【變式3-1】某班級做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，實驗前，將酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。(1)在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用________將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯，記下注射器內(nèi)溶液減少一定體積時液滴的數(shù)目。(2)在淺盤的水面撒上爽身粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列現(xiàn)象或判斷正確的是________。A．油膜的面積先擴張后又稍微收縮了一些B．油膜的面積先快速擴張后慢慢趨于穩(wěn)定C．若出現(xiàn)如圖的情況，說明油酸濃度太大，需重新配制油酸酒精溶液再進行實驗D．若出現(xiàn)如圖的情況，可在水面上重新撒上爽身粉，再次滴入油酸酒精溶液進行實驗(3)甲實驗小組測得1mL油酸酒精溶液為80滴，通過數(shù)1滴溶液在水面穩(wěn)定后形成的油膜面積對應的正方形的個數(shù)得到油膜的面積為250cm2可估算油酸分子的直徑為________m。(4)乙實驗小組算得的油酸分子直徑偏小，可能是由于______。A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B．油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導致油酸濃度變大C．水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開D．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少計了10滴(5)當結(jié)束實驗或重復做實驗時，需將水從淺盤的一角倒出，在這個角的邊緣會遺留少許油酸，為了保持淺盤的清潔，不影響下次使用，應如何處理？________________________________________________________________________________________________?！咀兪?-2】油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為25mm，試問：(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________。圖中油酸膜的面積為________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學在實驗過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗時觀察到，油膜的面積先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。【變式3-3】在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成________(選填“單層”或“多層”)分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為________。(2)某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進行了下列操作：A．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜B．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積C．將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上D．向淺盤中倒入約2cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上以上操作的合理順序是________(填字母代號)。(3)若實驗時爽身粉撒得太厚，則所測的分子直徑會________(選填“偏大”或“偏小”)?！绢}型4油膜面積的處理】【例4】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將一滴油酸酒精溶液滴入事先撒有均勻痱子粉的水槽中，待油膜充分散開后，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示。坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm，該油膜的面積是__________m2；已知油酸酒精溶液中油酸濃度為0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是1.2mL，則油酸分子的直徑為________m(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)?！咀兪?-1】在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和大小如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：(1)油酸膜的面積是________cm2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL；(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑是________m。【變式4-2】測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。(1)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達到量筒中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淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示。坐標格的正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(保留一位有效數(shù)字)。(2)如圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片。這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.43×10－8m的圓周而組成的。由此可以估算出鐵原子的直徑約為________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?！咀兪?-3】油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，把該溶液滴入燒杯內(nèi)，總滴數(shù)為50滴。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。(以下計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)若每一小方格的邊長為10mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為________m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______m。(4)為了盡可能準確地估測出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的________。A．油酸濃度適當大一些B．油酸濃度適當小一些C．油酸擴散后立即繪出輪廓圖D．油酸擴散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖

參考答案【題型1原理與操作】【例1】在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，(1)該實驗中的理想化假設是________。A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________。A．可使油酸和爽身粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識別(3)某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、注射器、燒杯(注射器中1毫升溶液滴入燒杯中的滴數(shù)為50滴)、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液體積濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為________‰(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(3)根據(jù)題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時，油酸酒精溶液濃度最大。一滴油酸的體積V0＝dS＝10－10m×0.22m2＝2.2×10－11m3，一滴油酸酒精溶液的體積V＝eq\f(1,50)cm3＝2×10－8m3，則此油酸酒精溶液的體積濃度至多為eq\f(V0,V)＝1.1‰。答案：(1)ABD(2)B(3)1.1【變式1-1】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：用油膜法估測分子直徑時，需使油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡可能地散開，將油酸用酒精稀釋。根據(jù)V＝Sd，要求得分子的直徑d，則需要測出油膜面積，以及一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積。這樣需要測出一滴油酸酒精溶液的體積，其方法可用累積法，即測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)。答案：使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜用注射器吸取一定體積的油酸酒精溶液，把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯中，記下液滴的總滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積【變式1-2】(1)如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(2)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，是通過一些科學的近似處理，這些處理有：________________________________________________________________________。解析：(1)用“油膜法估測分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。很顯然操作先后順序排列應是dacb。(2)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙。【變式1-3】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，某同學操作步驟如下：①取一定量的無水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散開穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋玻璃板，描出油酸薄膜形狀，用透明方格紙測量油酸薄膜的面積。請指出錯誤或有遺漏的步驟，并改正其錯誤：錯誤的步驟：__________________________________；有遺漏的步驟：________________________________。解析：②由于一滴溶液的體積太小，直接測量時，相對誤差太大，應用微小量累積法減小測量誤差；③液面上不撒痱子粉時，滴入的油酸酒精溶液揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會造成測量誤差增大甚至實驗失敗。答案：見解析【題型2數(shù)據(jù)處理】【例2】在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，在每200mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，實驗中利用注射器測出200滴該溶液的體積為1mL，已知1滴該溶液滴入淺水盤中最終形成的油膜面積為175cm2，則油酸分子大小約為__________m(保留3位有效數(shù)字)。在該實驗中，液體表面的張力使液滴從針頭滴落時呈現(xiàn)球狀，則液體表層分子間作用力表現(xiàn)為__________(填“引力”或“斥力”)，分子間距離__________(填“大于”“等于”或“小于”)液體內(nèi)分子的平衡距離。答案1.43×10－9引力大于解析由題可知，一滴油酸的總體積eq\f(1,200)×eq\f(1,200)cm3＝2.5×10－5cm3則油酸分子大小為eq\f(2.5×10－5,175)×10－2m＝1.43×10－9m液體表面的張力，是因分子間作用力表現(xiàn)為引力。當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間距大于液體內(nèi)分子的平衡距離?！咀兪?-1】(1)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗時，已經(jīng)準備的器材有：一定濃度的油酸酒精溶液、燒杯、淺盤和水、玻璃板、彩筆，要完成本實驗，還缺少的器材有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，在哪些方面做了理想化的假設________________________________________________________________________；實驗中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；在將油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均勻撒上爽身粉，這樣做是為了_______________________________________________________________________________。(3)下面4個圖反映“用油膜法估測油酸分子大小”實驗中的4個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(4)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為c，又用注射器測得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上(如圖所示)，測得油膜占有的小正方形個數(shù)為X。①每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積的表達式V0＝________。②油膜的面積表達式S＝________，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個數(shù)X＝________。③用以上字母表示油酸分子的大小D＝________。解析：(1)在本實驗中，要用注射器通過累積法得到一滴油酸酒精溶液的體積，先在水槽中撒上爽身粉，再將用酒精稀釋過的油酸用注射器滴到水面上，將玻璃板蓋在水槽上，在玻璃板上鋪上坐標紙，用彩筆畫出油膜的邊界，用數(shù)格子的方法得出形成的面積；則可根據(jù)體積公式求得分子直徑。故實驗中還需要：注射器、爽身粉及坐標紙。(2)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，一般將油膜看成單分子膜，將油酸看成球形，將油酸分子看成是緊挨在一起的；實驗中滴在水面上的是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因為純油酸粘滯力較大，直接測量體積時誤差太大；在滴入油滴之前，要先在水面上均勻撒上爽身粉，這樣做的目的是使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀。(3)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑，顯然，操作先后順序排列應是dacb。(4)①由題意可知，一滴油酸酒精溶液的體積V′＝eq\f(V,N)，其中純油酸的體積V0＝eq\f(cV,N)；②所形成的油膜的面積為S＝Xa2；超過半格的算一個，不足半格的舍去，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個數(shù)X＝55；③純油酸的體積V0＝DS，D＝eq\f(V0,S)＝eq\f(cV,NXa2)。答案：(1)注射器、爽身粉、坐標紙(2)將油膜看成單分子膜，將油酸分子看成球形，將油酸分子看成是緊挨在一起的純油酸粘滯力較大，直接測量體積時誤差太大使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀(3)dacb(4)①eq\f(cV,N)②Xa255③eq\f(cV,NXa2)【變式2-2】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用amL的純油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為Scm2，則：(1)估算出油酸分子的直徑大小是________cm。(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________。A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積C．質(zhì)量 D．體積解析：(1)油酸酒精溶液的濃度為eq\f(a,b)，一滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(1,n)mL，一滴油酸酒精溶液含純油酸eq\f(a,bn)mL，則油酸分子的直徑大小為d＝eq\f(a,bSn)cm。(2)設一個油酸分子體積為V，則V＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3，由NA＝eq\f(Vmol,V)可知，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油滴的摩爾體積，故B正確。答案：(1)eq\f(a,bSn)(2)B【變式2-3】在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.25m2的蒸發(fā)皿，滴管，量筒(60滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)，純油酸和無水酒精若干等。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，求該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為多少？答案1.5×10－3解析根據(jù)題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時，此時油酸濃度最大，一滴油酸的體積為V＝dS＝10－10m×0.25m2＝2.5×10－11m3一滴酒精油酸溶液的體積為V0＝eq\f(1,60)cm3＝1.7×10－8m3因此油酸的濃度為eq\f(V,V0)＝1.5×10－3?！绢}型3誤差分析】【例3】油膜法估測分子大小的實驗，每500mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL這樣的溶液共計80滴。現(xiàn)將1滴這種溶液滴在撒有痱子粉的水面上，這滴溶液中純油酸的體積是__________m3；待油膜形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描繪出油膜的輪廓。若用輪廓范圍內(nèi)完整方格的總面積當作油膜的面積，則計算得到的油膜面積__________，估算的油酸分子直徑__________。(后兩空選填“偏大”或“偏小”)答案2.5×10－11偏小偏大解析1滴溶液中純油酸的體積V＝eq\f(1,500)×eq\f(1,80)mL＝2.5×10－5mL＝2.5×10－11m3若用輪廓范圍內(nèi)完整方格的總面積當作油膜的面積，則沒有計算到不完整方格的面積，所以計算得到的油膜面積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知，估算的油酸分子直徑偏大?！咀兪?-1】某班級做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，實驗前，將酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。(1)在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用________將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯，記下注射器內(nèi)溶液減少一定體積時液滴的數(shù)目。(2)在淺盤的水面撒上爽身粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列現(xiàn)象或判斷正確的是________。A．油膜的面積先擴張后又稍微收縮了一些B．油膜的面積先快速擴張后慢慢趨于穩(wěn)定C．若出現(xiàn)如圖的情況，說明油酸濃度太大，需重新配制油酸酒精溶液再進行實驗D．若出現(xiàn)如圖的情況，可在水面上重新撒上爽身粉，再次滴入油酸酒精溶液進行實驗(3)甲實驗小組測得1mL油酸酒精溶液為80滴，通過數(shù)1滴溶液在水面穩(wěn)定后形成的油膜面積對應的正方形的個數(shù)得到油膜的面積為250cm2可估算油酸分子的直徑為________m。(4)乙實驗小組算得的油酸分子直徑偏小，可能是由于______。A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B．油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導致油酸濃度變大C．水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開D．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少計了10滴(5)當結(jié)束實驗或重復做實驗時，需將水從淺盤的一角倒出，在這個角的邊緣會遺留少許油酸，為了保持淺盤的清潔，不影響下次使用，應如何處理？________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯，記下注射器內(nèi)溶液減少一定體積時液滴的數(shù)目。(2)在淺盤的水面撒上爽身粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，可發(fā)現(xiàn)油膜的面積先擴張后又稍微收縮了一些，A正確，B錯誤；若出現(xiàn)題圖中的情況，說明油酸濃度太低，需重新配制油酸酒精溶液再進行實驗，C、D錯誤。(3)一滴油酸酒精溶液中含油酸的體積V＝eq\f(1,1000×80)×10－6m3，油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(\f(1,1000×80)×10－6,250×10－4)m＝5×10－10m。(4)根據(jù)d＝eq\f(V,S)可知計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，S的測量值偏小，則直徑的測量值偏大，A錯誤；油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導致油酸濃度變大，油膜的面積S偏大，則直徑的測量值偏小，B正確；水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開，油膜面積的測量值偏小，則直徑的測量值偏大，C錯誤；求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少計了10滴，則一滴油酸酒精溶液中含油酸的體積偏大，則直徑的測量值偏大，D錯誤。(5)可以用適量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗。答案：(1)注射器(2)A(3)5×10－10(4)B(5)可以用適量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗【變式3-2】油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為25mm，試問：(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________。圖中油酸膜的面積為________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學在實驗過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗時觀察到，油膜的面積先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)油膜面積約占55小格，面積約為S＝55×25×25×10－6m2≈3.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,50)×eq\f(0.6,1000)×10－6m3＝1.2×10－11m3，油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,3.4×10－2)m≈3.5×10－10m。(2)主要有兩個原因：①水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊，先陷下后又恢復水平，因此油膜的面積擴張；②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮。[答案](1)球形單分子直徑3.4×10－21.2×10－113.5×10－10(2)見解析【變式3-3】在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成________(選填“單層”或“多層”)分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為________。(2)某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進行了下列操作：A．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜B．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積C．將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上D．向淺盤中倒入約2cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上以上操作的合理順序是________(填字母代號)。(3)若實驗時爽身粉撒得太厚，則所測的分子直徑會________(選填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)這種粗測方法是將每個分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，d＝eq\f(V,S)。(2)實驗步驟為：配制好油酸酒精溶液，用注射器通過累積法測出1滴此溶液的體積，然后將1滴此溶液滴在淺盤中撒有爽身粉的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆描繪出油酸薄膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，計算出油酸薄膜的面積。故答案為DACB。(3)實驗過程中，若爽身粉撒得太厚，油膜沒有完全散開，則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知，實驗測得的油酸分子的直徑偏大。答案：(1)單層eq\f(V,S)(2)DACB(3)偏大【題型4油膜面積的處理】【例4】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將一滴油酸酒精溶液滴入事先撒有均勻痱子粉的水槽中，待油膜充分散開后，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示。坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm，該油膜的面積是__________m2；已知油酸酒精溶液中油酸濃度為0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是1.2mL，則油酸分子的直徑為________m(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。答案8.0×10－37.5×10－10解析在圍成的方格中，不足半個的舍去，多于半個的算一個，共有80個方格，故油酸膜的面積為S＝80×1cm×1cm＝80cm2＝8.0×10－3m2每滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積V＝eq\f(1.2,400)×0.2%mL＝6×10－12m3則d＝eq\f(V,S)＝7.5×10－10m?！咀兪?-1】在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和大小如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：(1)油酸膜的面積是________cm2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL；(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑是________m。解析：(1)根據(jù)題圖，數(shù)得格子數(shù)為131個，那么油膜面積是S＝132×1cm2＝132cm2。(2)根據(jù)已知條件可知，1mL溶液中有75滴，1滴溶液的體積是eq\f(1,75)mL。又已知每1000mL溶液中有純油酸0.6mL，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是V＝eq\f(0.6×\f(1,75),1000)mL＝8×10－6mL。(3)油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6,132)cm≈6.1×10－10m。答案：(1)132(2)8×10－6(3)6.1×10－10【變式4-2】測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。(1)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達到量筒中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淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示。坐標格的正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(保留一位有效數(shù)字)。(2)如圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片。這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.43×10－8m的圓周而組成的。由此可以估算出鐵原子的直徑約為________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)數(shù)油膜所占的正方形格數(shù)，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面積S＝格數(shù)×2cm×2cm＝256cm2。溶液濃度為eq\f(1,1000)，每滴溶液體積為eq\f(1,100)mL,2滴溶液中所含油酸體積為V＝2×10－5cm3。油膜厚度即油酸分子的直徑是d＝eq\f(V,S)≈8×10－10m。(2)直徑為1.43×10－8m的圓周周長為D＝πd≈4.5×10－8m，可以估算出鐵原子的直徑約為d′＝eq\f(4.5×10－8,48)m≈9.4×10－10m。答案：(1)2568×10－10(2)9.4×10－10【變式4-3】油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，把該溶液滴入燒杯內(nèi)，總滴數(shù)為50滴。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。(以下計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)若每一小方格的邊長為10mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為________m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______m。(4)為了盡可能準確地估測出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的________。A．油酸濃度適當大一些B．油酸濃度適當小一些C．油酸擴散后立即繪出輪廓圖D．油酸擴散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖解析：(1)每個正方形的面積為S1＝(10mm)2＝1×10－4m2，面積超過正方形面積一半的正方形的個數(shù)為80個，則油酸膜的面積約為S＝80S1＝80×10－4m2＝8.0×10－3m2。(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積：V＝eq\f(0.5,1000×50)mL＝1.0×10－11m3。(3)把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則分子的直徑為：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.0×10－11,8.0×10－3)m＝1.3×10－9m。(4)為能形成單分子油膜，油膜濃度應適當小些；繪制輪廓圖應在油酸擴散穩(wěn)定后進行，B、D正確，A、C錯誤。答案：(1)8.0×10－3(7.8×10－3～8.5×10－3均可)(2)1.0×10－11(3)1.3×10－9(或1.2×10－9)(4)BD專題1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1原理與操作】 【題型2數(shù)據(jù)處理】 【題型3誤差分析】 【題型4油膜面積的處理】 【題型1原理與操作】【例1】在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，(1)該實驗中的理想化假設是________。A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________。A．可使油酸和爽身粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識別(3)某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、注射器、燒杯(注射器中1毫升溶液滴入燒杯中的滴數(shù)為50滴)、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液體積濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為________‰(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(3)根據(jù)題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時，油酸酒精溶液濃度最大。一滴油酸的體積V0＝dS＝10－10m×0.22m2＝2.2×10－11m3，一滴油酸酒精溶液的體積V＝eq\f(1,50)cm3＝2×10－8m3，則此油酸酒精溶液的體積濃度至多為eq\f(V0,V)＝1.1‰。答案：(1)ABD(2)B(3)1.1【變式1-1】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：用油膜法估測分子直徑時，需使油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡可能地散開，將油酸用酒精稀釋。根據(jù)V＝Sd，要求得分子的直徑d，則需要測出油膜面積，以及一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積。這樣需要測出一滴油酸酒精溶液的體積，其方法可用累積法，即測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)。答案：使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜用注射器吸取一定體積的油酸酒精溶液，把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯中，記下液滴的總滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積【變式1-2】(1)如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(2)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，是通過一些科學的近似處理，這些處理有：________________________________________________________________________。解析：(1)用“油膜法估測分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。很顯然操作先后順序排列應是dacb。(2)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙。【變式1-3】在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，某同學操作步驟如下：①取一定量的無水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散開穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋玻璃板，描出油酸薄膜形狀，用透明方格紙測量油酸薄膜的面積。請指出錯誤或有遺漏的步驟，并改正其錯誤：錯誤的步驟：__________________________________；有遺漏的步驟：________________________________。解析：②由于一滴溶液的體積太小，直接測量時，相對誤差太大，應用微小量累積法減小測量誤差；③液面上不撒痱子粉時，滴入的油酸酒精溶液揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會造成測量誤差增大甚至實驗失敗。答案：見解析【題型2數(shù)據(jù)處理】【例2】在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，在每200mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，實驗中利用注射器測出200滴該溶液的體積為1mL，已知1滴該溶液滴入淺水盤中最終形成的油膜面積為175cm2，則油酸分子大小約為__________m(保留3位有效數(shù)字)。在該實驗中，液體表面的張力使液滴從針頭滴落時呈現(xiàn)球狀，則液體表層分子間作用力表現(xiàn)為__________(填“引力”或“斥力”)，分子間距離__________(填“大于”“等于”或“小于”)液體內(nèi)分子的平衡距離。答案1.43×10－9引力大于解析由題可知，一滴油酸的總體積eq\f(1,200)×eq\f(1,200)cm3＝2.5×10－5cm3則油酸分子大小為eq\f(2.5×10－5,175)×10－2m＝1.43×10－9m液體表面的張力，是因分子間作用力表現(xiàn)為引力。當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間距大于液體內(nèi)分子的平衡距離?！咀兪?-1】(1)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗時，已經(jīng)準備的器材有：一定濃度的油酸酒精溶液、燒杯、淺盤和水、玻璃板、彩筆，要完成本實驗，還缺少的器材有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，在哪些方面做了理想化的假設________________________________________________________________________；實驗中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；在將油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均勻撒上爽身粉，這樣做是為了_______________________________________________________________________________。(3)下面4個圖反映“用油膜法估測油酸分子大小”實驗中的4個步驟，將它們按操作先后順序排列應是________(用符號表示)。(4)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為c，又用注射器測得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上(如圖所示)，測得油膜占有的小正方形個數(shù)為X。①每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積的表達式V0＝________。②油膜的面積表達式S＝________，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個數(shù)X＝________。③用以上字母表示油酸分子的大小D＝________。解析：(1)在本實驗中，要用注射器通過累積法得到一滴油酸酒精溶液的體積，先在水槽中撒上爽身粉，再將用酒精稀釋過的油酸用注射器滴到水面上，將玻璃板蓋在水槽上，在玻璃板上鋪上坐標紙，用彩筆畫出油膜的邊界，用數(shù)格子的方法得出形成的面積；則可根據(jù)體積公式求得分子直徑。故實驗中還需要：注射器、爽身粉及坐標紙。(2)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，一般將油膜看成單分子膜，將油酸看成球形，將油酸分子看成是緊挨在一起的；實驗中滴在水面上的是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因為純油酸粘滯力較大，直接測量體積時誤差太大；在滴入油滴之前，要先在水面上均勻撒上爽身粉，這樣做的目的是使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀。(3)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑，顯然，操作先后順序排列應是dacb。(4)①由題意可知，一滴油酸酒精溶液的體積V′＝eq\f(V,N)，其中純油酸的體積V0＝eq\f(cV,N)；②所形成的油膜的面積為S＝Xa2；超過半格的算一個，不足半格的舍去，從圖中可數(shù)出小正方形的有效個數(shù)X＝55；③純油酸的體積V0＝DS，D＝eq\f(V0,S)＝eq\f(cV,NXa2)。答案：(1)注射器、爽身粉、坐標紙(2)將油膜看成單分子膜，將油酸分子看成球形，將油酸分子看成是緊挨在一起的純油酸粘滯力較大，直接測量體積時誤差太大使油膜邊界清晰，便于描繪油膜形狀(3)dacb(4)①eq\f(cV,N)②Xa255③eq\f(cV,NXa2)【變式2-2】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用amL的純油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為Scm2，則：(1)估算出油酸分子的直徑大小是________cm。(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________。A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積C．質(zhì)量 D．體積解析：(1)油酸酒精溶液的濃度為eq\f(a,b)，一滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(1,n)mL，一滴油酸酒精溶液含純油酸eq\f(a,bn)mL，則油酸分子的直徑大小為d＝eq\f(a,bSn)cm。(2)設一個油酸分子體積為V，則V＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3，由NA＝eq\f(Vmol,V)可知，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油滴的摩爾體積，故B正確。答案：(1)eq\f(a,bSn)(2)B【變式2-3】在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.25m2的蒸發(fā)皿，滴管，量筒(60滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)，純油酸和無水酒精若干等。已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，求該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為多少？答案1.5×10－3解析根據(jù)題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時，此時油酸濃度最大，一滴油酸的體積為V＝dS＝10－10m×0.25m2＝2.5×10－11m3一滴酒精油酸溶液的體積為V0＝eq\f(1,60)cm3＝1.7×10－8m3因此油酸的濃度為eq\f(V,V0)＝1.5×10－3?！绢}型3誤差分析】【例3】油膜法估測分子大小的實驗，每500mL油酸酒精溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL這樣的溶液共計80滴?，F(xiàn)將1滴這種溶液滴在撒有痱子粉的水面上，這滴溶液中純油酸的體積是__________m3；待油膜形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描繪出油膜的輪廓。若用輪廓范圍內(nèi)完整方格的總面積當作油膜的面積，則計算得到的油膜面積__________，估算的油酸分子直徑__________。(后兩空選填“偏大”或“偏小”)答案2.5×10－11偏小偏大解析1滴溶液中純油酸的體積V＝eq\f(1,500)×eq\f(1,80)mL＝2.5×10－5mL＝2.5×10－11m3若用輪廓范圍內(nèi)完整方格的總面積當作油膜的面積，則沒有計算到不完整方格的面積，所以計算得到的油膜面積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知，估算的油酸分子直徑偏大?！咀兪?-1】某班級做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，實驗前，將酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。(1)在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用________將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯，記下注射器內(nèi)溶液減少一定體積時液滴的數(shù)目。(2)在淺盤的水面撒上爽身粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列現(xiàn)象或判斷正確的是________。A．油膜的面積先擴張后又稍微收縮了一些B．油膜的面積先快速擴張后慢慢趨于穩(wěn)定C．若出現(xiàn)如圖的情況，說明油酸濃度太大，需重新配制油酸酒精溶液再進行實驗D．若出現(xiàn)如圖的情況，可在水面上重新撒上爽身粉，再次滴入油酸酒精溶液進行實驗(3)甲實驗小組測得1mL油酸酒精溶液為80滴，通過數(shù)1滴溶液在水面穩(wěn)定后形成的油膜面積對應的正方形的個數(shù)得到油膜的面積為250cm2可估算油酸分子的直徑為________m。(4)乙實驗小組算得的油酸分子直徑偏小，可能是由于______。A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B．油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導致油酸濃度變大C．水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開D．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少計了10滴(5)當結(jié)束實驗或重復做實驗時，需將水從淺盤的一角倒出，在這個角的邊緣會遺留少許油酸，為了保持淺盤的清潔，不影響下次使用，應如何處理？________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在實驗時需要測量出一滴油酸酒精溶液的體積，具體的操作是用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入燒杯，記下注射器內(nèi)溶液減少一定體積時液滴的數(shù)目。(2)在淺盤的水面撒上爽身粉，將1滴油酸酒精溶液滴入水中后，可發(fā)現(xiàn)油膜的面積先擴張后又稍微收縮了一些，A正確，B錯誤；若出現(xiàn)題圖中的情況，說明油酸濃度太低，需重新配制油酸酒精溶液再進行實驗，C、D錯誤。(3)一滴油酸酒精溶液中含油酸的體積V＝eq\f(1,1000×80)×10－6m3，油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(\f(1,1000×80)×10－6,250×10－4)m＝5×10－10m。(4)根據(jù)d＝eq\f(V,S)可知計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，S的測量值偏小，則直徑的測量值偏大，A錯誤；油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導致油酸濃度變大，油膜的面積S偏大，則直徑的測量值偏小，B正確；水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開，油膜面積的測量值偏小，則直徑的測量值偏大，C錯誤；求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少計了10滴，則一滴油酸酒精溶液中含油酸的體積偏大，則直徑的測量值偏大，D錯誤。(5)可以用適量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗。答案：(1)注射器(2)A(3)5×10－10(4)B(5)可以用適量酒精清洗，并用脫脂棉擦去再用清水沖洗【變式3-2】油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為25mm，試問：(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________。圖中油酸膜的面積為________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學在實驗過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗時觀察到，油膜的面積先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)油膜面積約占55小格，面積約為S＝55×25×25×10－6m2≈3.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,50)×eq\f(0.6,1000)×10－6m3＝1.2×10－11m3，油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,3.4×10－2)m≈3.5×10－10m。(2)主要有兩個原因：①水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊，先陷下后又恢復水平，因此油膜的面積擴張；②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮。[答案](1)球形單分子直徑3.4×10－21.2×10－113.5×10－10(2)見解析【變式3-3】在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成________(選填“單層”或“多層”)分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為________。(2)某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進行了下列操作：A．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜B．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積C．將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上D．向淺盤中倒入約2cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上以上操作的合理順序是________(填字母代號)。(3)若實驗時爽身粉撒得太厚，則所測的分子直徑會____