資源簡介

熱學專題實驗——《用油膜法估測油酸分子的大小》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高三上·望城開學考）“用油膜法估測分子的大小”的實驗
（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據是　 　。
A．將油酸形成的膜看成單分子油膜
B．不考慮各油酸分子間的間隙
C．考慮了各油酸分子間的間隙
D．將油酸分子看成球形
（2）某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結果偏大，可能是由于　 　。
A．油酸未完全散開
B．油酸溶液濃度低于實際值
C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液體積時，滴入量筒中的溶液的滴數多記了10滴
（3）某同學做“用油膜法估測分子的大小”實驗?，F有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精與油酸的體積比為a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，已知坐標紙上每個小方格面積為S。根據以上數據可估算出油酸分子直徑為d=　 　。
（2024高二下·湖州期末）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中：
2．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上時，仔細觀察會發現油膜的面積先很快變大，接著收縮，最后才穩定下來，其中油膜會收縮的原因是_____。
A．水的表面張力
B．油酸的表面張力
C．油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快揮發
3．如圖所示，實驗中得到兩幅膜，圖甲中油膜成“爆炸”形，圖乙中粉膜變得“支離破碎”，關于這兩幅膜的形成原因下列分析正確的是_____。
A．圖甲是因為注射器針頭離水面太高
B．圖甲是因為注射器針尖較粗
C．圖乙是因為油酸酒精溶液的濃度太小了
D．圖乙是因為撒粉太少，粉膜太薄
（2024高二下·瑞昌期末）某實驗小組在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗時。
4．在實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物理思想方法是（　?。?br/>A．等效替代法 B．類比法 C．理想模型法 D．控制變量法
5．下列操作中可能導致直徑d偏小的是（　?。?br/>A．在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值偏小
B．計算油膜面積時，只數了完整的方格數
C．計算每滴溶液的體積時，1mL溶液的滴數多記了1滴
D．計算油膜面積時，將不足半格的都算成一格
6．（2024高二下·惠民月考）某實驗小組完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實驗。
（1）實驗中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實驗體現的物理思想方法為______（填選項前的字母）。
A．控制變量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
（2）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子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）該小組進行下列實驗操作，請選出需要的實驗操作，并將它們按操作先后順序排列：______。
A． B． C．
D． E． F．
（4）某同學在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結果明顯偏小，可能是由于______（填選項）。
A．油酸未完全散開
B．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數少記了10滴
D．油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發較多
（5）已知實驗室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管測得每50滴這種酒精油酸溶液的總體積為1mL，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1cm的正方形小格的紙上（如圖）。油酸分子的大小　 　m。（結果保留一位有效數字）
二、夯實基礎 提升能力
7．（2024高二下·湖州月考）測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。
在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取1mL油酸，倒入標注500mL的容量瓶中，再加入酒精后得到500mL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，待油膜穩定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標中每個小正方形方格的大小為。由圖可以估算出油膜的面積是　 　。由此估算出油酸分子的直徑是　 　m（保留1位有效數字）。
8．（2024高二下·淮安月考）（1）如圖1反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的4個步驟，將它們按操作先后順序排列應是　 ?。ㄓ梅柋硎荆?；
（2）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1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩定后，畫出油膜的形狀。如圖2所示，坐標紙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　 　，
③按以上實驗數據估測出油酸分子的直徑是　 　m。（結果保留兩位有效數字）
（3）若阿伏加德羅常數為NA，油酸的摩爾質量為M。油酸的密度為。則下列說法正確的是　 　。
A.1kg油酸所含有分子數為 B．油酸所含分子數為
C.1個油酸分子的質量為 D．油酸分子的直徑約為
9．（2024高二下·上海市期中） 在“用單分子油膜估測分子的大小”實驗中，
（1）運用到的科學方法有　 　、　 　等。
（2）將的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；測得的油酸酒精溶液有50滴。取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積為。由此估算出油酸分子的直徑為　 　m（結果保留一位有效數字）；
（3）（單選題）某小組測量出的油酸分子直徑比教材上介紹的分子直徑大幾百倍，可能性最大的原因是（　　）
A．計算油膜面積時，只數了完整方格的數目
B．測量1滴油酸溶液體積時誤將50滴記錄為500滴
C．誤將1滴油酸酒精溶液的體積當作1滴油酸的體積
D．油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
（4）（單選題）測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油滴的（　　）
A．摩爾質量 B．摩爾體積 C．質量 D．體積
（5）本實驗中油膜的形成是分子力的作用效果圖甲為分子力F隨分子間距r的變化圖線，圖乙為某同學參照圖甲所做的分子勢能隨分子間距r的變化圖線。請指出圖乙的兩個不合理之處：
1、　 　；
2、　 　。
10．（2024高二下·東西湖期中）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定．
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有__________。
A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約深水的淺盤，一支滴管，一個量筒。現用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴。現用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示，已知坐標紙上每個小方格面積為S，則估算油酸分子直徑的表達式　 　．
（3）關于本實驗下列說法正確的有__________
A．油酸酒精溶液長時間放置，會使分子直徑的計算結果將偏大
B．若油酸沒有充分散開，會使分子直徑的計算結果將偏小
C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，會使分子直徑的計算結果將偏小
D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液時，滴數少記了幾滴，會使分子直徑的計算結果將偏大
三、思維提升 創新應用
11．（2024高二下·澠池月考）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定。
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有（　　）
A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒?，F用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴?，F用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）。則估算油酸分子直徑的表達式　 　。
12．（2024高二下·澠池月考）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定。
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有（　?。?br/>A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒?，F用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴。現用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）。則估算油酸分子直徑的表達式　 　。
13．（2024高三上·成都開學考）某同學利用油膜法估測油酸分子的大小。
（1）本實驗用到的物理研究方法是（　?。?br/>A．控制變量法 B．理想模型法 C．極限思維法
（2）該同學進行了如下操作，正確的操作順序是　 ??；
①將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，用數格的方法估算出油膜的面積S
②用注射器吸入一定體積（體積為V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均勻地滴到玻璃杯中，記下滴出的總滴數N
③當油酸薄膜的形狀穩定后，將玻璃板輕放在淺盤上，用細彩筆仔細地把油酸薄膜邊緣的形狀畫在玻璃板上
④在淺盤里倒入約2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上，用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散開
（3）若所用油酸酒精溶液的濃度（油酸與油酸酒精溶液的體積比）為a，則該同學測得的油酸分子直徑為　 　（用a、S、V、N表示）。
14．（2024高二下·榮縣月考）在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，
（1）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_________。
A．可使油酸和痱子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
（2）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0.22 m2的蒸發皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升）、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數量級為10－10 m，為順利完成實驗，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2位有效數字）。
（3）某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，導致油酸濃度變大
C．水面上痱子粉撒得較多，油酸未完全散開
D．求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數少計了1滴
15．（2024高二下·郯城月考）在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，
（1）該實驗中的理想化假設是（　?。?br/>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（　?。?br/>A．可使油酸和痱子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）現將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1mL溶液為80滴，再滴入1滴這樣的溶液到準備好的淺盤中，描出的油膜輪廓如圖所示，每格邊長時0.5cm，由此估算出油酸分子的直徑為（　　）
A．7m B．4m C．7m D．2m
（4）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的蒸發皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升）、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數量級為10－10m，則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　 　‰（保留兩位有效數字）。
16．（2024高二下·云南期中）某同學要做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。
（1）采用油膜法估測油酸分子的大小，實際上是將油酸分子視為一種理想化模型，它包括三個假設，即①油酸分子為球形、②　 　、③　 　。
（2）該小組進行下列實驗操作，請將它們按操作先后順序排列：　 　。
（3）實驗使用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒內滴50滴上述溶液其體積為1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。
若每一小方格的邊長為2cm，則油酸薄膜的面積為　 　；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為　 　；根據上述數據，估算出油酸分子的直徑為　 　m。（結果均保留兩位有效數字）
（4）某同學在實驗中的計算結果明顯偏小，可能的原因是____（填正確答案標號）。
A．油酸還未完全散開
B．求每滴溶液的體積時，溶液的滴數少記了10滴
C．油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
D．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算
答案解析部分
1．【答案】ABD；AC；
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據是：將油酸形成的膜看成單分子油膜；不考慮各油酸分子間的間隙，認為油酸分子一個一個的緊密排列；將油酸分子看成球形。故選ABD。
（2）AC、油酸未完全散開和計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，都可使面積變小，根據
可知，油酸分子直徑測量值偏大，故AC正確．
BD、油酸溶液濃度低于實際值和求每滴體積時，1mL的溶液的滴數多記了10滴，都會使油酸體積變小，根據
可知，油酸分子直徑測量值偏小，故BD錯誤．
（3）每滴油酸酒精溶液中含油酸的體積為
由圖可知油膜的面積為
則油酸分子直徑為
故答案為：第1空：ABD
第2空：AC
第3空：
【分析】1.理解實驗原理，熟練實驗操作步驟。
2.根據圖示油膜估算油膜的面積，難點在求出一滴油酸酒精溶液的純油酸體積。
【答案】2．C
3．D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【答案】4．C
5．C；D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【分析】（1）根據實驗原理理解本實驗中涉及到的實驗方法；
（2）根據公式V=dS結合選項內容完成分析
4．根據實驗原理理解本實驗中涉及到的實驗方法，本實驗的理論基礎是認為油酸分子在水面上形成了單分子層。使實驗簡單化，屬理想模型法。
5．根據公式V=dS結合選項內容完成分析，計算分子直徑時應用的表達式為
A．在配置油酸的酒精溶液時，若多倒了酒精，溶劑偏多，溶質不變，則實際濃度偏低，代入數據值濃度偏大，所得直徑d計算偏大，故A錯誤；
B．計算油膜面積S時，只數了完整的方格數，多余半格的和少于半格的都不數，則油膜面積偏小，直徑計算值偏大，故B錯誤；
C．計算每滴溶液中純油酸的體積時，溶液的滴數多記了一滴，根據實驗原理，則體積測量值偏小，直徑計算值偏小，故C正確；
D．計算油膜面積時，將所有不足半格的也算作一格，與B選項相反，則油膜面積偏大，所得直徑計算值偏小，故D正確。
故選CD。
6．【答案】（1）C
（2）B
（3）
（4）D
（5）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
7．【答案】256；
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
8．【答案】bcad；；；；B
【知識點】與阿伏加德羅常數有關的計算；用油膜法估測油酸分子的大小
9．【答案】（1）理想模型法；積累法
（2）
（3）C
（4）B
（5）圖乙r1處分子勢能為零的點不合理。；圖乙在的范圍內彎曲情況不合理。
【知識點】分子間的作用力；用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】 【解答】（1）本實驗將油酸分子看作球型，運用的是理想模型法；測量一滴油酸溶液的體積運用的是積累法；
（2）一滴該油酸酒精溶液中純油酸的體積為
油酸分子的直徑為
（3）A、計算油膜面積時，只數了完整方格數目，面積偏小，則測量出的直徑偏大，但是不會偏大幾百倍，故A錯誤；
B、測量1滴油酸溶液體積時誤將50滴記錄為500滴，油酸體積偏大10倍，油膜面積偏大10倍，所以測量出的直徑不會偏大，故B錯誤；
當實驗中配制的油酸酒精溶液的體積分數大約為幾百分之一時，如果誤將1滴油酸酒精溶液的體積當作1滴油酸的體積，則計算時代入的純油酸的體積值比實際值要大幾百倍，從而造成油酸分子直徑測量值比實際值大幾百倍，故C正確；
D、油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化，油酸體積偏小，則測得的直徑偏小，故D錯誤。
故答案為：C。
（4）根據題意可知，一個油酸分子的體積為
油酸的摩爾體積為
則阿伏加德羅常數的表達式為
測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油滴的摩爾體積；或者是摩爾質量和密度，故ACD錯誤，B正確。
故答案為：B。
（5）圖乙r1處分子勢能為零的點不合理。由于分子力做功等于分子勢能的變化，故分子間距由足夠遠減小到r1的過程中分子力做的總功應當為零，即甲圖中r1處以右F-r圖線下的總面積應當為零，圖中顯然不符合。
圖乙在r0【分析】 熟悉掌握有油膜法測量分子直徑實驗所用到的科學方法及操作步驟和注意事項。根據實驗原理分析得出分子直徑與純油酸體積和油膜面積之間的關系，再結合題意確定各操作對實驗數據的影響。熟悉掌握阿伏加德羅常數的應用與求解方法。分子間的作用力做正功，分子勢能減小。根據分子間的作用力判斷移動過程，分子力做功情況，繼而確定分子勢能變化情況。
10．【答案】（1）B；C
（2）
（3）D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
11．【答案】（1）B；C
（2）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
12．【答案】（1）B；C
（2）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
13．【答案】（1）B
（2）②④③①
（3）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
14．【答案】（1）B
（2）1.1
（3）B
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
15．【答案】（1）
（2）B
（3）C
（4）1.1
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
16．【答案】（1）分子之間無空隙；　油膜是單分子層
（2）CAEDB
（3）；；
（4）C；D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）本實驗中做了三點理想化假設：①將油酸分子視為球形；②將油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的。在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；
（2）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液（記下配制比例）→測定一滴酒精油酸溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜積→計算分子直徑，因此操作先后順序排列應是：CAEDB。
（3）每個小方格的面積為
面積超過正方形面積一半的正方形的個數為100個，則油膜的面積約為
每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積
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
（4）A.油酸還未完全散開，油膜面積偏小，結果偏大，A錯誤；
B.求每滴溶液的體積時，1cm3溶液的滴數少記了10滴，導致（3）計算式中V偏大，結果偏大，B錯誤
C.油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度增大，（3）計算式中S偏大，結果偏小，C正確；
D.計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算，（3）計算式中S偏大，結果偏小，D正確；
故答案為：CD.
【分析】（1）在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；
（2）面積超過正方形面積一半的正方形的個數才在計數范圍內；
（3）根據直徑計算式進行分析。
1 / 1熱學專題實驗——《用油膜法估測油酸分子的大小》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高三上·望城開學考）“用油膜法估測分子的大小”的實驗
（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據是　 　。
A．將油酸形成的膜看成單分子油膜
B．不考慮各油酸分子間的間隙
C．考慮了各油酸分子間的間隙
D．將油酸分子看成球形
（2）某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結果偏大，可能是由于　 　。
A．油酸未完全散開
B．油酸溶液濃度低于實際值
C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液體積時，滴入量筒中的溶液的滴數多記了10滴
（3）某同學做“用油膜法估測分子的大小”實驗?，F有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精與油酸的體積比為a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，已知坐標紙上每個小方格面積為S。根據以上數據可估算出油酸分子直徑為d=　 　。
【答案】ABD；AC；
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據是：將油酸形成的膜看成單分子油膜；不考慮各油酸分子間的間隙，認為油酸分子一個一個的緊密排列；將油酸分子看成球形。故選ABD。
（2）AC、油酸未完全散開和計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，都可使面積變小，根據
可知，油酸分子直徑測量值偏大，故AC正確．
BD、油酸溶液濃度低于實際值和求每滴體積時，1mL的溶液的滴數多記了10滴，都會使油酸體積變小，根據
可知，油酸分子直徑測量值偏小，故BD錯誤．
（3）每滴油酸酒精溶液中含油酸的體積為
由圖可知油膜的面積為
則油酸分子直徑為
故答案為：第1空：ABD
第2空：AC
第3空：
【分析】1.理解實驗原理，熟練實驗操作步驟。
2.根據圖示油膜估算油膜的面積，難點在求出一滴油酸酒精溶液的純油酸體積。
（2024高二下·湖州期末）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中：
2．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上時，仔細觀察會發現油膜的面積先很快變大，接著收縮，最后才穩定下來，其中油膜會收縮的原因是_____。
A．水的表面張力
B．油酸的表面張力
C．油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快揮發
3．如圖所示，實驗中得到兩幅膜，圖甲中油膜成“爆炸”形，圖乙中粉膜變得“支離破碎”，關于這兩幅膜的形成原因下列分析正確的是_____。
A．圖甲是因為注射器針頭離水面太高
B．圖甲是因為注射器針尖較粗
C．圖乙是因為油酸酒精溶液的濃度太小了
D．圖乙是因為撒粉太少，粉膜太薄
【答案】2．C
3．D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
（2024高二下·瑞昌期末）某實驗小組在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗時。
4．在實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物理思想方法是（　　）
A．等效替代法 B．類比法 C．理想模型法 D．控制變量法
5．下列操作中可能導致直徑d偏小的是（　?。?br/>A．在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值偏小
B．計算油膜面積時，只數了完整的方格數
C．計算每滴溶液的體積時，1mL溶液的滴數多記了1滴
D．計算油膜面積時，將不足半格的都算成一格
【答案】4．C
5．C；D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【分析】（1）根據實驗原理理解本實驗中涉及到的實驗方法；
（2）根據公式V=dS結合選項內容完成分析
4．根據實驗原理理解本實驗中涉及到的實驗方法，本實驗的理論基礎是認為油酸分子在水面上形成了單分子層。使實驗簡單化，屬理想模型法。
5．根據公式V=dS結合選項內容完成分析，計算分子直徑時應用的表達式為
A．在配置油酸的酒精溶液時，若多倒了酒精，溶劑偏多，溶質不變，則實際濃度偏低，代入數據值濃度偏大，所得直徑d計算偏大，故A錯誤；
B．計算油膜面積S時，只數了完整的方格數，多余半格的和少于半格的都不數，則油膜面積偏小，直徑計算值偏大，故B錯誤；
C．計算每滴溶液中純油酸的體積時，溶液的滴數多記了一滴，根據實驗原理，則體積測量值偏小，直徑計算值偏小，故C正確；
D．計算油膜面積時，將所有不足半格的也算作一格，與B選項相反，則油膜面積偏大，所得直徑計算值偏小，故D正確。
故選CD。
6．（2024高二下·惠民月考）某實驗小組完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實驗。
（1）實驗中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實驗體現的物理思想方法為______（填選項前的字母）。
A．控制變量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
（2）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子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）該小組進行下列實驗操作，請選出需要的實驗操作，并將它們按操作先后順序排列：______。
A． B． C．
D． E． F．
（4）某同學在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結果明顯偏小，可能是由于______（填選項）。
A．油酸未完全散開
B．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數少記了10滴
D．油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發較多
（5）已知實驗室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管測得每50滴這種酒精油酸溶液的總體積為1mL，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1cm的正方形小格的紙上（如圖）。油酸分子的大小　 　m。（結果保留一位有效數字）
【答案】（1）C
（2）B
（3）
（4）D
（5）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
二、夯實基礎 提升能力
7．（2024高二下·湖州月考）測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。
在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，用移液管量取1mL油酸，倒入標注500mL的容量瓶中，再加入酒精后得到500mL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，待油膜穩定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標中每個小正方形方格的大小為。由圖可以估算出油膜的面積是　 　。由此估算出油酸分子的直徑是　 　m（保留1位有效數字）。
【答案】256；
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
8．（2024高二下·淮安月考）（1）如圖1反映“用油膜法估測分子的大小”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）；
（2）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1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩定后，畫出油膜的形狀。如圖2所示，坐標紙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　 　，
③按以上實驗數據估測出油酸分子的直徑是　 　m。（結果保留兩位有效數字）
（3）若阿伏加德羅常數為NA，油酸的摩爾質量為M。油酸的密度為。則下列說法正確的是　 　。
A.1kg油酸所含有分子數為 B．油酸所含分子數為
C.1個油酸分子的質量為 D．油酸分子的直徑約為
【答案】bcad；；；；B
【知識點】與阿伏加德羅常數有關的計算；用油膜法估測油酸分子的大小
9．（2024高二下·上海市期中） 在“用單分子油膜估測分子的大小”實驗中，
（1）運用到的科學方法有　 　、　 　等。
（2）將的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；測得的油酸酒精溶液有50滴。取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積為。由此估算出油酸分子的直徑為　 　m（結果保留一位有效數字）；
（3）（單選題）某小組測量出的油酸分子直徑比教材上介紹的分子直徑大幾百倍，可能性最大的原因是（　?。?br/>A．計算油膜面積時，只數了完整方格的數目
B．測量1滴油酸溶液體積時誤將50滴記錄為500滴
C．誤將1滴油酸酒精溶液的體積當作1滴油酸的體積
D．油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
（4）（單選題）測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油滴的（　?。?br/>A．摩爾質量 B．摩爾體積 C．質量 D．體積
（5）本實驗中油膜的形成是分子力的作用效果圖甲為分子力F隨分子間距r的變化圖線，圖乙為某同學參照圖甲所做的分子勢能隨分子間距r的變化圖線。請指出圖乙的兩個不合理之處：
1、　 ??；
2、　 　。
【答案】（1）理想模型法；積累法
（2）
（3）C
（4）B
（5）圖乙r1處分子勢能為零的點不合理。；圖乙在的范圍內彎曲情況不合理。
【知識點】分子間的作用力；用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】 【解答】（1）本實驗將油酸分子看作球型，運用的是理想模型法；測量一滴油酸溶液的體積運用的是積累法；
（2）一滴該油酸酒精溶液中純油酸的體積為
油酸分子的直徑為
（3）A、計算油膜面積時，只數了完整方格數目，面積偏小，則測量出的直徑偏大，但是不會偏大幾百倍，故A錯誤；
B、測量1滴油酸溶液體積時誤將50滴記錄為500滴，油酸體積偏大10倍，油膜面積偏大10倍，所以測量出的直徑不會偏大，故B錯誤；
當實驗中配制的油酸酒精溶液的體積分數大約為幾百分之一時，如果誤將1滴油酸酒精溶液的體積當作1滴油酸的體積，則計算時代入的純油酸的體積值比實際值要大幾百倍，從而造成油酸分子直徑測量值比實際值大幾百倍，故C正確；
D、油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化，油酸體積偏小，則測得的直徑偏小，故D錯誤。
故答案為：C。
（4）根據題意可知，一個油酸分子的體積為
油酸的摩爾體積為
則阿伏加德羅常數的表達式為
測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油滴的摩爾體積；或者是摩爾質量和密度，故ACD錯誤，B正確。
故答案為：B。
（5）圖乙r1處分子勢能為零的點不合理。由于分子力做功等于分子勢能的變化，故分子間距由足夠遠減小到r1的過程中分子力做的總功應當為零，即甲圖中r1處以右F-r圖線下的總面積應當為零，圖中顯然不符合。
圖乙在r0【分析】 熟悉掌握有油膜法測量分子直徑實驗所用到的科學方法及操作步驟和注意事項。根據實驗原理分析得出分子直徑與純油酸體積和油膜面積之間的關系，再結合題意確定各操作對實驗數據的影響。熟悉掌握阿伏加德羅常數的應用與求解方法。分子間的作用力做正功，分子勢能減小。根據分子間的作用力判斷移動過程，分子力做功情況，繼而確定分子勢能變化情況。
10．（2024高二下·東西湖期中）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定．
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有__________。
A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約深水的淺盤，一支滴管，一個量筒?，F用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴。現用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示，已知坐標紙上每個小方格面積為S，則估算油酸分子直徑的表達式　 　．
（3）關于本實驗下列說法正確的有__________
A．油酸酒精溶液長時間放置，會使分子直徑的計算結果將偏大
B．若油酸沒有充分散開，會使分子直徑的計算結果將偏小
C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，會使分子直徑的計算結果將偏小
D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液時，滴數少記了幾滴，會使分子直徑的計算結果將偏大
【答案】（1）B；C
（2）
（3）D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
三、思維提升 創新應用
11．（2024高二下·澠池月考）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定。
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有（　?。?br/>A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒?，F用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴?，F用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）。則估算油酸分子直徑的表達式　 　。
【答案】（1）B；C
（2）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
12．（2024高二下·澠池月考）某同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定。
（1）該同學用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準確完成實驗的理想化方法有（　?。?br/>A．分子都視為立方體形
B．分子都能形成單分子油膜
C．分子都是一個一個緊挨著排列的
D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液
（2）現有按酒精與純油酸的體積比為a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒?，F用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴?，F用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）。則估算油酸分子直徑的表達式　 　。
【答案】（1）B；C
（2）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
13．（2024高三上·成都開學考）某同學利用油膜法估測油酸分子的大小。
（1）本實驗用到的物理研究方法是（　?。?br/>A．控制變量法 B．理想模型法 C．極限思維法
（2）該同學進行了如下操作，正確的操作順序是　 ??；
①將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，用數格的方法估算出油膜的面積S
②用注射器吸入一定體積（體積為V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均勻地滴到玻璃杯中，記下滴出的總滴數N
③當油酸薄膜的形狀穩定后，將玻璃板輕放在淺盤上，用細彩筆仔細地把油酸薄膜邊緣的形狀畫在玻璃板上
④在淺盤里倒入約2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上，用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散開
（3）若所用油酸酒精溶液的濃度（油酸與油酸酒精溶液的體積比）為a，則該同學測得的油酸分子直徑為　 ?。ㄓ胊、S、V、N表示）。
【答案】（1）B
（2）②④③①
（3）
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
14．（2024高二下·榮縣月考）在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，
（1）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_________。
A．可使油酸和痱子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
（2）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0.22 m2的蒸發皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升）、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數量級為10－10 m，為順利完成實驗，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2位有效數字）。
（3）某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，導致油酸濃度變大
C．水面上痱子粉撒得較多，油酸未完全散開
D．求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數少計了1滴
【答案】（1）B
（2）1.1
（3）B
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
15．（2024高二下·郯城月考）在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，
（1）該實驗中的理想化假設是（　?。?br/>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（　?。?br/>A．可使油酸和痱子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）現將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1mL溶液為80滴，再滴入1滴這樣的溶液到準備好的淺盤中，描出的油膜輪廓如圖所示，每格邊長時0.5cm，由此估算出油酸分子的直徑為（　?。?br/>A．7m B．4m C．7m D．2m
（4）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的蒸發皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升）、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數量級為10－10m，則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　 　‰（保留兩位有效數字）。
【答案】（1）
（2）B
（3）C
（4）1.1
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
16．（2024高二下·云南期中）某同學要做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。
（1）采用油膜法估測油酸分子的大小，實際上是將油酸分子視為一種理想化模型，它包括三個假設，即①油酸分子為球形、②　 　、③　 　。
（2）該小組進行下列實驗操作，請將它們按操作先后順序排列：　 　。
（3）實驗使用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒內滴50滴上述溶液其體積為1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。
若每一小方格的邊長為2cm，則油酸薄膜的面積為　 ?。幻恳坏斡退峋凭芤褐泻屑冇退岬捏w積為　 ??；根據上述數據，估算出油酸分子的直徑為　 　m。（結果均保留兩位有效數字）
（4）某同學在實驗中的計算結果明顯偏小，可能的原因是____（填正確答案標號）。
A．油酸還未完全散開
B．求每滴溶液的體積時，溶液的滴數少記了10滴
C．油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
D．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算
【答案】（1）分子之間無空隙；　油膜是單分子層
（2）CAEDB
（3）；；
（4）C；D
【知識點】用油膜法估測油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）本實驗中做了三點理想化假設：①將油酸分子視為球形；②將油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的。在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；
（2）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液（記下配制比例）→測定一滴酒精油酸溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜積→計算分子直徑，因此操作先后順序排列應是：CAEDB。
（3）每個小方格的面積為
面積超過正方形面積一半的正方形的個數為100個，則油膜的面積約為
每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積
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
（4）A.油酸還未完全散開，油膜面積偏小，結果偏大，A錯誤；
B.求每滴溶液的體積時，1cm3溶液的滴數少記了10滴，導致（3）計算式中V偏大，結果偏大，B錯誤
C.油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度增大，（3）計算式中S偏大，結果偏小，C正確；
D.計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算，（3）計算式中S偏大，結果偏小，D正確；
故答案為：CD.
【分析】（1）在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；
（2）面積超過正方形面積一半的正方形的個數才在計數范圍內；
（3）根據直徑計算式進行分析。
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