1、实验十三：用油膜法估测分子的大小1.原理与操作2.处理与分析(1)数据处理将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V，然后根据纯油酸的体积 V 和薄膜的面积 S，算出油酸薄(2)注意事项将所有的实验用具擦洗干净，吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用.痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功.油酸酒精溶液的浓度以小于 0.1%为宜.浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直.要待油膜形状稳定后再画轮廓.滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面 1 cm 之内，否则油膜难
2、以形成.(3)误差分析纯油酸体积的计算引起误差.油膜面积的计算造成误差.a.油膜形状的画线造成误差.b.数格子所造成的误差.【基础自测】“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积 S.B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.C.用浅盘装入约 2 cm 深的水.E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V.(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出：_；_.(2)上述实验步骤的合
3、理顺序是_.答案：(1)C 步骤中，要在水面上均匀地撒上细石膏粉或痱子粉；实验中，要有步骤 F：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数.(2)CFBAED考点 1 实验原理与操作【典题 1】(2020 年山东青岛二中模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)该实验中的理想化假设是()A.将油膜看成单分子层油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力D.将油酸分子看成球形(2)实验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间形成清晰的边界轮廓B.对油酸溶液起到稀释作用C.有助于测量一滴油酸的
4、体积D.有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)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 0.22 m2 的蒸发皿、滴管、量筒(50 滴溶液滴入量筒体积约为 1 毫升)、纯油酸和无水酒精若干.已知分子直径数量级为 1010 m，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_(保留两位有效数字).解析：(1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选 A、B、D.(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可
5、能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差.答案：(1)ABD(2)B (3)1.1方法点拨油膜体积的测定用的是积聚法.由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出 1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积.【迁移拓展】(2019 年新课标卷)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_.为得到油酸分子的直径，还需测
6、量的物理量是_.解析：油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故使用累积法，测出 N 滴油酸溶液的体积 V，用 V 与 N 的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度 h 可以认为是分子直径，故还需要测量出油膜的面积 S，以计算厚度答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一层单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出 1 mL 油酸酒精油膜稳定后的表溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积面积 S考点 2 数据处理与误差分析【典题 2】(2020 年山东济南期中)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为
7、每 1000 mL 溶液中有纯油酸 0.2 mL，用量筒和注射器测得 1 mL 上述溶液有 80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图 S13-1 所示，图中正方形小方格的边长为 1 cm.(结果均保留两位有效数字)图 S13-1(1)油酸薄膜的面积是_m2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_m3.(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m(结果保留两位有效数字).(4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于_.A.油酸未完全散开B.油酸酒精溶液中含有大量酒精C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.在向量筒
8、中滴入 1 mL 油酸酒精溶液时，滴数多数了 10滴解析：(1)由于每格边长为 1 cm，则每一格就是 1 cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出 40 格，则油酸薄膜面积为：S40 cm24.0103 m2.S 是油膜的面积.油膜没有充分展开，则测量的面积 S 偏小，导致计算结果偏大，故 A 错误；计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故 B 错误；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错误；计算时把向量筒中滴入 1 mL 油酸酒精溶液时，滴数多数了 10 滴，浓度降低，则 d 偏小，故 D 正确.答案：(1)4.0103(2)2.51012(3)6.31010(4)D方法点拨油膜面积的测定：如图 S13-2 所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为 1 cm的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为 1 格)，计算出油膜的面积 S.图 S13-2
