1.6实验探究：用油膜法估测油酸分子的大小 达标作业（解析版)

1.6实验探究：用油膜法估测油酸分子的大小
达标作业（解析版)
1．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中：
（1）对形成单分子油膜有帮助的做法是______
A．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
B．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在蒸发皿内的水面上
C．让油滴在蒸发皿内的水面上尽可能散开
D．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
（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.5m2的蒸发皿，滴管，量筒（30滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为_____ %（保留小数点后二位）。
2．利用油膜法可以粗略测定分子的大小。
（i）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成________油膜，并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_____。
A．控制变量
B．理想化模型
C．极限思想
（ii）若已知油酸酒精溶液的浓度为A，n滴溶液的总体积为V，一滴溶液形成的油膜的面积为S，则油酸分子的直径约为________。
3．(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，且知一滴油酸酒精溶液的体积V=4.8×10－3 mL。油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积，会导致计算结果____（填“偏大”“偏小”或“不变”）；若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积S=40cm2，则可测出油酸分子的直径为________m。
4．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中：
（1）实验中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是__________________；
（2）油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，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，若每一个方格的边长为。由以上数据，估算出油酸分子的直径约为__________________（结果保留两位有效数字）。
（3）某同学在实验中，计算出的分子直径偏大，可能是由于______
A．油酸分子未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，的溶液滴数100错计成了99.
5．在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中。
A、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：_________________________________________________________
B、若酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL。用注射器测得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm。则：
(1)油膜的面积约为________(保留两位有效数字)。
(2)根据上述数据，估算出油酸分子的直径d＝___(保留两位有效数字)。
6．（1）用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：
A . 将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻板上；
B . 将油酸和酒精按一定比例配制好；把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量简中，当体积达1mL时记下滴入的滴数，算出每滴的体积；把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定；
C . 向浅盘中倒入约2cm深的水，向浅盘中的水面均匀地撤入石膏粉(或痱子粉)；
D．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；
E . 计算出油膜的厚度
把以上各步骤按合理顺序排列如下:____________。
（2）若油酸酒精溶液的浓度为每ml溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有液滴75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，则
①油酸膜的面积是________m2；
②按以上数据，估测出油酸分子的直径是________m；（结果保留2位有效数字 . ）
(3)某同学在实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_________
A . 油酸未完全散开
B . 油酸中含有大量的酒精
C . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D . 求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多计了10滴
7．用油膜法估测油酸分子直径的大小．
(1)现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的________油膜；
(2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为L，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个，则油酸的面积约是________；
(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为________．
8．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
a．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。
b．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。
c．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
d．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。
①上述步骤中，正确的操作顺序是__________。（填写步骤前面的字母）
②某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C．计算油膜面积时，将不完整的方格均视为完整方格处理
9．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到。
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴人小量简中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是。
③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状。
⑤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：。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）油酸膜的面积是________
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 是________mL;
（3）油酸分子直径是________m。
10．油膜法估测分子的大小实验中，某实验小组用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V，一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S，则油酸分子直径为________；实验中水面上撒的痱子粉太厚会导致分子直径测量值________(选填“偏大”或“偏小”)
参考答案
1．AC 0.15
【解析】
【详解】
（1）[1]．A、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，油酸浓度减小，易形成单分子油膜，故A正确．
B、液面上撒痱子粉是为了能形成一块完整的油膜，对形成单分子油膜没有帮助，故B错误．
C、让油滴在蒸发皿内的水面上尽可能散开，有利于形成单分子油膜，故C正确．
D、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，目的是为了测量油膜面积的一种巧妙方法，不是为了形成单分子油膜，故D错误．
故选AC.
（2）[2]．设油酸酒精溶液的浓度η，每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：
根据得：
得：
η=0.15%
2．单分子层 B
【解析】
【详解】
（i）[1][2]．实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子层油膜，并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型，故选B。
（ii）[3]．1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
则油酸分子的直径约为
3．偏大 1.2×10－9
【解析】
【详解】
[1]．油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积，则测得的油膜的面积偏小，根据可知会导致计算结果偏大；
[2]．油酸分子的直径为
4．尽可能散开，形成单分子油膜 ACD
【解析】
【详解】
第一空.实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜；
第二空.油膜面积约占72小格，则油酸膜的面积约为：S=72×20×20mm2=2.88×10-2m2，
每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：
油酸分子的直径：。第三空.计算油酸分子直径的公式是d=V/S，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；
B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；
D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误少记了1滴，由V0=V/n可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D正确。
5．②应在量筒中滴入多滴溶液后测量它的体积；③为能清楚地看清油膜的形状，要先在水面上撒上薄薄的一层痱子粉，再滴入油酸酒精溶液； 84cm2 1.2×10-7cm
【解析】
【详解】
A、[1]．在步骤②中，要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为；在步骤③中，为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉。
B、（1）[2]．查格知共84格，油膜面积S=84?cm2．（2）[3]．根据题意可知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为

则油酸分子的直径
6．CBADE 1.11×10-2 ----1.16×10-2 7.0×10-10 AC
【解析】
【详解】
(1)[1].“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积：→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，故实验步骤为CBADE．(2)①[2].油酸膜的面积是：115×1cm2=1.15×10-2m2②[3].每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积：
油酸分子的直径约为油膜的厚度:
(3)[4].A.油酸未完全散开，则面积测量值偏小，则测得的直径偏大，选项A正确；
B. 计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；
D.求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；
7．单分子层 nL2
【解析】
【详解】
(1)将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子层油膜；
(2)由题意可知，油酸的面积约是nL2；
(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为
8．cadb AB
【解析】
【详解】
①油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（d）→测量油膜面积（b）→计算分子直径（b）
②根据，则有：
A. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故A正确；
B.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B正确；
C. 计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则计算所用的面积S偏大，会导致计算结果偏小，故C错误
9．235
【解析】
【详解】
(1)[1]由图示可知，油膜占235个格，油膜的面积为：
S=235cm2=235×10-4m2
(2)[2]一滴油酸溶液含有纯油酸的体积为：
(3)[3] 则油酸分子的直径为：
10． 偏大
【解析】一滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为，因一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S，所以油酸分子直径为，痱子粉太厚会导致油酸的在水面的扩散面积减小，从而测量的分子直径偏大。