油膜法测分子直径

实验目的实验原理实验器材实验过程误差分析注意事项【例1】在用“油膜法粗测分子直径”的实验中(1)作了哪些理想化的假设?________________________________________(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A,又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图实十三-2)，测得油膜占有的小正方形个数为x.①用以上字母表示油酸分子的大小d=________.②从图中数得油膜占有的小正方形个数x=________.将油酸分子看做球形,认为分子是一个紧挨一个的,将油膜看成单分子层.2NxaVAx=57±1解答(2)①据题意,一滴中纯油酸体积V′=·A油膜面积S=xa2油酸分子直径d==②由坐标纸可得x=57±1答案:(1)见标准解答(2)①②57±1NVSV2NxaVA2NxaVA【例2】用油膜法估测油酸分子的大小,请完成以下空格:(1)实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的________、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、________.(2)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C.A.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NB.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数nC.____________________________________________D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S(3)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径_____(cm).还需要的器材有量筒、坐标纸将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上.NS0.05%n【标准解答】(1)还需要的器材有量筒、坐标纸(2)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上.(3)每滴油酸酒精溶液的体积为cm3n滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V=n×0.05%cm3所以单个油酸分子的直径为=答案：(1)量筒坐标纸(2)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上(3)N1N1SVNS0.05%nNS0.05%n1.用油膜法估测分子的直径的实验中，下列操作正确的是A.将纯油酸直接滴在水面上B.向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，读出其体积VC.用试管向水面倒油酸溶液少许D.在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数B【解析】选B.要在水面形成单分子油膜，要用酒精稀释，不能将纯油酸直接滴在水面上，A、C不正确.为了测定油酸酒精溶液的体积，可以用累积法，即向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，读出其体积V，计算出一滴油酸酒精溶液的体积，B正确.在计算油膜面积时，超过半格的算一格，不到半格的不计算，D不正确.2.若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油分子可视为球体，则阿伏加德罗常数NA应为（）【解析】选C.由于n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，可以认为这种油膜的厚度就是油分子的直径C3.（双选）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，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，1mL溶液的滴数多记了10滴AC【解析】选A、C.本题主要考查油膜法估测分子直径的实验原理、方法及注意事项等.如果油酸未完全散开，形成的油膜的厚度大于分子直径，结果会偏大，选A.油酸中含有酒精会很快挥发或溶于水，酒精有助于形成单分子膜，使测量更准确，不选B.如果舍去了所有不足一格的方格，油膜的面积变小，由d=计算出的直径偏大，选C.滴数多记了10滴，会使每滴的体积减小，由d=计算出的直径偏小，不选D.SVSV4.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验简要步骤如下：A.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.B.用浅盘装入约2cm深的水.C.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.D.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.E.用公式d=，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出：（1）_________________________________________；（2）__________________________________________.求出1mL油酸酒精溶液的滴数浅盘里倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上5.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示.若每一小方格的边长为25mm,试问：（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为______模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的.图中油酸膜的面积为______m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是______m3；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）（2）某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：______________________________________.球体单分子油膜直径1·2x10-114.4x10-22.7×10-10①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积扩张②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩【解析】（1）油膜面积约占70小格，面积约为S=70×25×25×10-6m2≈4.4×10-2m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m3=1.2×10-11m3，故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d=m=2.7×10-10m.1000010.6501V6-2--11104.4101.2SV（2）主要有两个原因：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积扩张②油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩