专题117用油膜法估测分子的大小实验（原卷版）-2023高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十九章 热学
专题 117 用油膜法估测油酸分子的大小
第一部分 知识点精讲
一、实验目的
用油膜法估测油酸分子的大小。
二、实验原理
把一定体积的油酸酒精溶液滴在水面上使其形成单分子油膜，如图所示。不考虑分子
间的间隙，把油酸分子看成球形，计算出 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
V
并测出
油膜面积
S
，求出油膜的厚度
d
，即
d=V
S
就是油酸分子的直径。
三、实验器材
油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、爽身粉或细石膏
粉。
四、实验步骤
1.用注射器往小量筒中滴入
1mL
油酸酒精溶液，记下滴入的滴数
n
，算出一滴油酸酒精溶液
的体积
V0
。
2.在浅盘中倒入约
深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。
3.将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。
4.待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜的形状。
5.将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积
S
；或者玻璃板上有边长为
1cm
的方格，则
也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积
S
。
6.根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V
。
7.计算油酸薄膜的厚度
d=V
S
，即油酸分子直径的大小。
五、数据处理
在实验中由
d=V
S
计算分子直径，
V
是经过换算后一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，
各物理量的计算方法如下：
1.一滴油酸酒精溶液的平均体积
V0=N商油酸酒精溶液的体积
N
。
2.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
V=V0×油酸酒精溶液的体积比
。（
体积比=纯油酸体积
溶液的体积
体积）。
3.油膜的面积
S=n a2
（
n
为小正方形的有效个数，
a
为小正方形的边长）。
六、误差分析
1.油酸酒精溶液配制后长时间放置，酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来
较大的误差。
2.利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。
3.油滴的体积过大，同时水面面积过小，不能形成单分子油膜。
4.描绘油膜形状的画线误差。
5.利用小正方形个数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来误差。
6.不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径的误差。
七、注意事项
1.实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管不能
混用，否则会增大误差，影响实验结果。
2.待测油酸扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受
油酸酒精溶液液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。
3.本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。
4.爽身粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度要适宜。
5.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜轮廓难以形成。
第二部分 最新高考题精选
1.(2011·全国) 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水．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，待薄膜形状稳定。
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。
⑤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。
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是__________。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成 300 cm3的油酸酒精溶液；测得 l cm3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，测得所形成的油膜的面积是 0.13 m2。由
此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留 l位有效数字)
2．（2011·江苏）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得
知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.。若100 滴油酸的体积为
1ml，则 1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积
V与直径 D的关系为 ，结果保留一位有效数字)
3.（2011·上海）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
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，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
改正其中的错误：
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为 0.10%，一滴溶液的体积为 4.8×10-3mL，其形成的油膜面积
为40cm2，则估测出油酸分子的直径为 m。
第三部分 最新模拟题精选
1. （2022 浙江湖州期末）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往浅盆里倒入适量的水，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；
④将6的油酸溶于酒精中制成 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 80 滴，量筒内的溶液增加1；
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