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(共41張PPT)
實驗十五
目標(biāo)
要求
1.知道油膜法估測油酸分子的大小的原理.2.掌握用油膜法估測油酸分子的大小的方法.
用油膜法估測油酸分子的大小
實驗技能儲備
教材原型實驗
課時精練
內(nèi)容索引
一
實驗技能儲備
1.實驗原理
實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小.當(dāng)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，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜.如果算出一定體積的油酸在水面上形成的 油膜的面積，即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積，用S表示單分子油膜的
面積，用d表示油酸分子的直徑，如圖乙所示，則d＝___.
單分子
2.實驗器材
盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、爽身粉、量筒、彩筆等.
3.實驗過程
(1)配制油酸酒精溶液，取純油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精，直到液面到達(dá)500 mL刻度線為止.
(2)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時的滴數(shù)n，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.
(3)向淺盤里倒入約2 cm深的水，并將爽身粉均勻地撒在水面上.
(4)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上.
(5)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上.
(6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個).
(7)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝ ，算出油酸薄膜的厚度d.
(8)重復(fù)以上實驗步驟，多測幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子直徑的大小.
教材原型實驗
二
例1　某同學(xué)在實驗室用油膜法測油酸分子直徑.
(1)該實驗的科學(xué)依據(jù)是______.
A.將油膜看成單分子油膜
B.不考慮各個油酸分子間的間隙
C.考慮各個油酸分子間的間隙
D.將油酸分子看成球形
ABD
將油膜看成單分子油膜，油膜是呈單分子分布的，單分子油膜的厚度等于分子的直徑，A正確；
不考慮各個油酸分子間的間隙，認(rèn)為這些油酸分子是一個一個緊挨在一起的，分子之間沒有間隙，B正確，C錯誤；
將油酸分子看成球形，測出油酸的體積V和形成單分子油膜的面積S，單分子油膜的厚度d＝ ，可以認(rèn)為厚度等于分子的直徑，D正確.
(2)實驗主要步驟如下：
①向體積V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總＝104 mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗＝75滴時，測得其體積恰好是V0＝1 mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為__________ m3；
8×10－12
③先往淺盤里倒入2 cm深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長為L＝1 cm.
(3)由圖可知油膜面積為_________ m2；計算出油酸分子直徑為__________ m.(以上結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
1×10－2
8×10－10
由題圖可知油膜面積為S＝1×10－2 m2
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1 mL，則最終的測量結(jié)果將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”).
若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1 mL，則代入計算的純油酸的體積偏大，可知測量結(jié)果偏大.
偏大
例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(yīng)是______(用符號表示).
cadb
“用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再準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣測量油膜面積并計算分子直徑，則操作先后順序應(yīng)是cadb；
(2)取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面到達(dá)250 mL的刻度線為止，得到油酸酒精混合溶液.用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內(nèi)溶液達(dá)到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴.取一滴混合溶液滴在淺盤內(nèi)的水面上(已撒爽身粉)，數(shù)得油膜輪廓占面積為1 cm2小格子120格(不足半格舍去，多于半格算1格).則請估算油酸分子的直徑為__________ m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
3.3×10－9
油膜面積約占120格，面積約為S＝120×1×10－4 m2＝1.2×10－2 m2
(3)該同學(xué)做完實驗后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大.出現(xiàn)這種情況的原因可能是_____.
A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算
B.油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化
C.計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)
D.求每滴溶液中純油酸的體積時，1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴
AC
V是純油酸的體積，S是油膜的面積，將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算，則V取值偏大，導(dǎo)致d偏大，故A正確；
油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大，則V取值偏小，導(dǎo)致d偏小，故B錯誤；
計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)，則S取值偏小，導(dǎo)致d偏大，故C正確；
求每滴溶液中純油酸的體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，由V1＝ mL可知，純油酸的體積將偏小，導(dǎo)致d偏小，故D錯誤.
(4)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)，還需要知道油酸的____.
A.摩爾質(zhì)量 B.摩爾體積
C.質(zhì)量 D.體積
B
三
課時精練
1.關(guān)于“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗，下列選項正確的是
A.將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙
B.利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計算油膜面積時，舍去所有不足一格的
　方格
C.測一滴油酸酒精溶液的體積時，只需將其滴入量筒即可
D.若油酸未完全散開，會使測出的分子直徑偏小
1
2
3
√
4
1
2
3
將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙，所以A正確；
利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計算油膜面積時，舍去所有小于半格的方格，大于等于半格的算1格，所以B錯誤；
測一滴油酸酒精溶液的體積時，需滴入多滴進(jìn)入量筒，采用累積法測量可以減小誤差，所以C錯誤；
若油酸未完全散開，則測量的油膜面積會減小，根據(jù)d＝ ，則會使測出的分子直徑偏大，所以D錯誤.
4
2.(2019·全國卷Ⅲ·33(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____________________.
1
2
3
使油酸在淺盤的水
面上容易形成一塊單分子層油膜
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小
量筒中，測出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積
單分子層油膜的面積
4
1
2
3
實驗前將油酸稀釋，目的是使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜.
可以用累積法測量多滴溶液的體積后計算得到一滴溶液中純油酸的體積.
油酸分子直徑等于一滴溶液中純油酸的體積與形成的單分子層油膜的面積之比，即d＝ ，故除測得一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積外，還需要測量單分子層油膜的面積.
4
3.在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將1 mL的純油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1 mL溶液為80滴，再滴入1滴
1
2
3
這樣的溶液到準(zhǔn)備好的淺盤中，描出的油膜輪廓如圖所示，每格邊長是0.5 cm，根據(jù)以上信息，回答下列問題：
(1)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為____________ mL；
2.5×10－6
4
1
2
3
一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積
4
1
2
3
(2)油膜的面積為_____ cm2；
35
由題圖油膜可知，油膜所占坐標(biāo)紙的格數(shù)約140個，油膜的面積為S＝140×0.5×0.5 cm2＝35 cm2
4
1
2
3
(3)油酸分子的直徑約為__________ m；(此小題保留一位有效數(shù)字)
7×10－10
4
1
2
3
(4)從油酸酒精溶液滴入淺盤到油膜穩(wěn)定過程中，油膜的面積大小變化情況是______________；
先變大后變小
從油酸酒精溶液滴入淺盤到油膜穩(wěn)定過程中，由于酒精的揮發(fā)，油膜的面積大小變化情況是先變大后變小.
4
1
2
3
(5)甲、乙、丙三位同學(xué)分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，但都發(fā)生了操作失誤.其中會導(dǎo)致所測的分子直徑d偏小的是_____.
A.甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導(dǎo)致油酸
　酒精溶液的實際濃度比計算值大一些
B.乙同學(xué)在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯
　了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的
　細(xì)，每滴油酸酒精溶液的體積比原來的小
C.丙同學(xué)在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導(dǎo)致計算
　的面積比實際面積小一些
A
4
1
2
3
甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積比實際值小，由d＝ ，可知所測的分子直徑d偏小，A正確；
乙同學(xué)在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細(xì)，一滴油酸酒精溶液的實際體積變小，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積變小，對應(yīng)的油膜面積S變小，但體積V還是按原來的計算的，由d＝ ，可知所測的分子直徑d偏大，B錯誤；
4
1
2
3
丙同學(xué)在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導(dǎo)致計算的面積比實際面積小一些，由d＝ ，可知所測的分子直徑d偏大，C錯誤.
4
1
2
3
4.在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL溶液中有純油酸0.5 mL，用注射器測得1 mL上述溶液
有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的撒有爽身粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1 cm，則可求得：
(1)油酸薄膜的面積是_____ cm2；
71
4
1
2
3
輪廓包圍的方格約為71個，故油酸薄膜的面積為S＝71×1×1 cm2＝71 cm2
4
1
2
3
(2)油酸分子的直徑是____________ m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
8.8×10－10
4
1
2
3
(3)某同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果數(shù)據(jù)偏大，可能是由于_____；
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.計算油膜面積時，錯將全部不完整的方格作為
　完整方格處理
C.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D.水面上爽身粉撒得較多，油膜沒有充分展開
CD
4
1
2
3
如果油膜中含有大量未溶解的酒精，導(dǎo)致油酸的實際面積比統(tǒng)計面積小，計算時采用統(tǒng)計的油酸面積S偏大，由d＝ 可知，油酸分子直徑d的計算值將比真實值偏小，故A錯誤；
計算油膜面積時，如果錯將全部不完整的方格
作為完整方格處理，導(dǎo)致統(tǒng)計的油膜面積比實際油膜面積大，計算結(jié)果將偏小，故B錯誤；
如果計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，導(dǎo)致統(tǒng)計的油膜面積偏小，計算結(jié)果將偏大，故C正確；
4
1
2
3
如果水面上爽身粉撒得較多，油酸沒有充分展開，導(dǎo)致統(tǒng)計的油酸面積比充分展開的油酸面積小，計算結(jié)果將偏大，故D正確.
4
1
2
3
(4)利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數(shù).如果已知體積為V的一滴油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油酸的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常
數(shù)的表達(dá)式為________；(分子看成球體)
4
1
2
3
4
1
2
3
(5)本實驗體現(xiàn)的物理思想方法為____.
A.控制變量法 B.理想化模型
C.極限思想法 D.整體法與隔離法
B
實驗中把油酸分子簡化為球形，忽略分子間隙，并且認(rèn)為油膜為單層分子，是一種理想化模型，故選B.
4實驗十五　用油膜法估測油酸分子的大小
目標(biāo)要求　1.知道油膜法估測油酸分子的大小的原理.2.掌握用油膜法估測油酸分子的大小的方法．
實驗技能儲備
1．實驗原理
實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小．當(dāng)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，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜．如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大小．用V表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示油酸分子的直徑，如圖乙所示，則d＝.
2．實驗器材
盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、爽身粉、量筒、彩筆等．
3．實驗過程
(1)配制油酸酒精溶液，取純油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精，直到液面到達(dá)500 mL刻度線為止．
(2)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時的滴數(shù)n，算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.
(3)向淺盤里倒入約2 cm深的水，并將爽身粉均勻地撒在水面上．
(4)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上．
(5)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上．
(6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個)．
(7)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝，算出油酸薄膜的厚度d.
(8)重復(fù)以上實驗步驟，多測幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子直徑的大小．
教材原型實驗
例1　某同學(xué)在實驗室用油膜法測油酸分子直徑．
(1)該實驗的科學(xué)依據(jù)是________．
A．將油膜看成單分子油膜
B．不考慮各個油酸分子間的間隙
C．考慮各個油酸分子間的間隙
D．將油酸分子看成球形
(2)實驗主要步驟如下：
①向體積V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總＝104 mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗＝75滴時，測得其體積恰好是V0＝1 mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為________ m3；
③先往淺盤里倒入2 cm深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長為L＝1 cm.
(3)由圖可知油膜面積為________ m2；計算出油酸分子直徑為________ m．(以上結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1 mL，則最終的測量結(jié)果將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)．
答案　(1)ABD　(2)②8×10－12　(3)1×10－2　8×10－10　(4)偏大
解析　(1)將油膜看成單分子油膜，油膜是呈單分子分布的，單分子油膜的厚度等于分子的直徑，A正確；不考慮各個油酸分子間的間隙，認(rèn)為這些油酸分子是一個一個緊挨在一起的，分子之間沒有間隙，B正確，C錯誤；將油酸分子看成球形，測出油酸的體積V和形成單分子油膜的面積S，單分子油膜的厚度d＝，可以認(rèn)為厚度等于分子的直徑，D正確．
(2)②一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為V＝× mL＝8×10－6 mL＝8×10－12 m3.
(3)由題圖可知油膜面積為S＝1×10－2 m2
油酸分子的直徑為d＝＝ m＝8×10－10 m.
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1 mL，則代入計算的純油酸的體積偏大，可知測量結(jié)果偏大．
例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(yīng)是________(用符號表示)．
(2)取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面到達(dá)250 mL的刻度線為止，得到油酸酒精混合溶液．用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內(nèi)溶液達(dá)到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴．取一滴混合溶液滴在淺盤內(nèi)的水面上(已撒爽身粉)，數(shù)得油膜輪廓占面積為1 cm2小格子120格(不足半格舍去，多于半格算1格)．則請估算油酸分子的直徑為________ m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．
(3)該同學(xué)做完實驗后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大．出現(xiàn)這種情況的原因可能是________．
A．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算
B．油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化
C．計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)
D．求每滴溶液中純油酸的體積時，1 mL溶液的滴數(shù)多記了10滴
(4)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)，還需要知道油酸的________．
A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積
C．質(zhì)量 D．體積
答案　(1)cadb　(2)3.3×10－9　(3)AC　(4)B
解析　(1)“用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再準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣測量油膜面積并計算分子直徑，則操作先后順序應(yīng)是cadb；
(2)油膜面積約占120格，面積約為S＝120×1×10－4 m2＝1.2×10－2 m2
一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝××10－6 m3＝4×10－11 m3
油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝＝ m≈3.3×10－9 m.
(3)計算油酸分子直徑的公式是d＝
V是純油酸的體積，S是油膜的面積，將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算，則V取值偏大，導(dǎo)致d偏大，故A正確；油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大，則V取值偏小，導(dǎo)致d偏小，故B錯誤；計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)，則S取值偏小，導(dǎo)致d偏大，故C正確；求每滴溶液中純油酸的體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，由V1＝ mL可知，純油酸的體積將偏小，導(dǎo)致d偏小，故D錯誤．
(4)設(shè)一個油酸分子體積為V，則V＝π()3，由NA＝可知，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油酸的摩爾體積，故B正確．
課時精練
1．關(guān)于“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗，下列選項正確的是(　　)
A．將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙
B．利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計算油膜面積時，舍去所有不足一格的方格
C．測一滴油酸酒精溶液的體積時，只需將其滴入量筒即可
D．若油酸未完全散開，會使測出的分子直徑偏小
答案　A
解析　將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙，所以A正確；利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計算油膜面積時，舍去所有小于半格的方格，大于等于半格的算1格，所以B錯誤；測一滴油酸酒精溶液的體積時，需滴入多滴進(jìn)入量筒，采用累積法測量可以減小誤差，所以C錯誤；若油酸未完全散開，則測量的油膜面積會減小，根據(jù)d＝，則會使測出的分子直徑偏大，所以D錯誤．
2．(2019·全國卷Ⅲ·33(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________________________________．
答案　使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積　單分子層油膜的面積
解析　實驗前將油酸稀釋，目的是使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜．可以用累積法測量多滴溶液的體積后計算得到一滴溶液中純油酸的體積．油酸分子直徑等于一滴溶液中純油酸的體積與形成的單分子層油膜的面積之比，即d＝，故除測得一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積外，還需要測量單分子層油膜的面積．
3.在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將1 mL的純油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1 mL溶液為80滴，再滴入1滴這樣的溶液到準(zhǔn)備好的淺盤中，描出的油膜輪廓如圖所示，每格邊長是0.5 cm，根據(jù)以上信息，回答下列問題：
(1)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為______ mL；
(2)油膜的面積為________ cm2；
(3)油酸分子的直徑約為________ m；(此小題保留一位有效數(shù)字)
(4)從油酸酒精溶液滴入淺盤到油膜穩(wěn)定過程中，油膜的面積大小變化情況是________；
(5)甲、乙、丙三位同學(xué)分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，但都發(fā)生了操作失誤．其中會導(dǎo)致所測的分子直徑d偏小的是________．
A．甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大一些
B．乙同學(xué)在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細(xì)，每滴油酸酒精溶液的體積比原來的小
C．丙同學(xué)在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導(dǎo)致計算的面積比實際面積小一些
答案　(1)2.5×10－6　(2)35　(3)7×10－10　(4)先變大后變小　(5)A
解析　(1)一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積
V＝× mL＝2.5×10－6 mL
(2)由題圖油膜可知，油膜所占坐標(biāo)紙的格數(shù)約140個，油膜的面積為S＝140×0.5×0.5 cm2＝35 cm2
(3)油酸分子的直徑約為d＝≈7×10－10 m
(4)從油酸酒精溶液滴入淺盤到油膜穩(wěn)定過程中，由于酒精的揮發(fā)，油膜的面積大小變化情況是先變大后變小．
(5)甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積比實際值小，由d＝，可知所測的分子直徑d偏小，A正確；乙同學(xué)在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細(xì)，一滴油酸酒精溶液的實際體積變小，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積變小，對應(yīng)的油膜面積S變小，但體積V還是按原來的計算的，由d＝，可知所測的分子直徑d偏大，B錯誤；丙同學(xué)在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導(dǎo)致計算的面積比實際面積小一些，由d＝，可知所測的分子直徑d偏大，C錯誤．
4．在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL溶液中有純油酸0.5 mL，用注射器測得1 mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的撒有爽身粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1 cm，則可求得：
(1)油酸薄膜的面積是________ cm2；
(2)油酸分子的直徑是________ m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果數(shù)據(jù)偏大，可能是由于________；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．計算油膜面積時，錯將全部不完整的方格作為完整方格處理
C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上爽身粉撒得較多，油膜沒有充分展開
(4)利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數(shù)．如果已知體積為V的一滴油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油酸的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為________；(分子看成球體)
(5)本實驗體現(xiàn)的物理思想方法為________．
A．控制變量法 B．理想化模型
C．極限思想法 D．整體法與隔離法
答案　(1)71　(2)8.8×10－10　(3)CD　(4)　(5)B
解析　(1)輪廓包圍的方格約為71個，故油酸薄膜的面積為S＝71×1×1 cm2＝71 cm2
(2)每滴溶液中含有純油酸的體積為V＝× mL＝6.25×10－6 mL，油酸分子的直徑為d＝≈8.8×10－10 m
(3)如果油膜中含有大量未溶解的酒精，導(dǎo)致油酸的實際面積比統(tǒng)計面積小，計算時采用統(tǒng)計的油酸面積S偏大，由d＝可知，油酸分子直徑d的計算值將比真實值偏小，故A錯誤；計算油膜面積時，如果錯將全部不完整的方格作為完整方格處理，導(dǎo)致統(tǒng)計的油膜面積比實際油膜面積大，計算結(jié)果將偏小，故B錯誤；如果計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，導(dǎo)致統(tǒng)計的油膜面積偏小，計算結(jié)果將偏大，故C正確；如果水面上爽身粉撒得較多，油酸沒有充分展開，導(dǎo)致統(tǒng)計的油酸面積比充分展開的油酸面積小，計算結(jié)果將偏大，故D正確．
(4)油酸分子個數(shù)為N＝個，油酸分子的物質(zhì)的量為n＝，故阿伏加德羅常數(shù)為NA＝＝
(5)實驗中把油酸分子簡化為球形，忽略分子間隙，并且認(rèn)為油膜為單層分子，是一種理想化模型，故選B.

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