2．實驗：用油膜法估測油酸分子的大小
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道油膜法測分子大小的原理，并能進行測量和計算。2．通過油膜法實驗使學(xué)生知道科學(xué)研究中的一種方法：利用宏觀量求微觀量。3．知道分子的球形模型，知道分子直徑的數(shù)量級。4．會動手進行實驗，得出較準(zhǔn)確的實驗結(jié)果。
1．處理方法(1)理想化：認為油酸薄膜是由____________緊密排列組成的，則油膜的________即為油酸分子的直徑，如圖所示。(2)模型化：把油酸分子簡化成________。
2．估算方法實驗時測出一滴油酸的體積V，再測出油膜的面積S，估算出油膜的厚度，認為就是油酸分子的直徑d＝______。3．分子的大小一般分子大小的數(shù)量級是______m，質(zhì)量的數(shù)量級是_____________ kg。
10－26～10－27　
1．實驗器材________、________、注射器或滴管、量筒、淺盤、玻璃板、__________、彩筆、痱子粉或細石膏粉。
2．實驗步驟(1)在淺盤中倒入約2 cm深的水，將痱子粉或細石膏粉均勻撒在水面上。(2)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液。(3)用注射器往量筒中滴入1 mL配制好的油酸酒精溶液(濃度已知)，記下滴入的滴數(shù)N，算出一滴油酸酒精溶液的體積V′。
(4)將一滴油酸酒精溶液滴在淺盤的液面上。(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆畫出油酸薄膜的形狀。(6)將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S或者玻璃板上邊長為1 cm的方格的個數(shù)，通過數(shù)方格個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S。計算方格數(shù)時，不足半個的舍去，多于半個的算一個。
(1)油酸酒精溶液配制好后不要長時間放置，以免改變濃度，造成較大的實驗誤差。(2)實驗前應(yīng)注意淺盤是否干凈，否則難以形成油膜。(3)淺盤中的水應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。(4)向水面滴油酸酒精溶液時，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成。(5)待測油酸液面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓。(6)本實驗只要求估算分子大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可。
簡化處理是在一定場合、一定條件下突出客觀事物的某種主要因素，忽略次要因素而建立的。將分子簡化成球形，并且緊密排列，有利于主要問題的解決。
用油膜法估測分子直徑的實驗基礎(chǔ)
　　　　　下列選項中不是油膜法粗略測定分子直徑的實驗基礎(chǔ)的是(　　)A．把油酸分子視為球形，其直徑即為油膜的厚度B．讓油酸在水面上充分散開，形成單分子油膜C．油酸分子的直徑等于滴到水面上的油酸體積除以油膜的面積D．油酸分子直徑的數(shù)量級是10－15 m
解析：油酸分子可視為球形，油膜的厚度可看成分子直徑，油酸分子可看成一個挨一個排列，油滴擴展為油膜時體積不變，即V＝Sd，這些都是用油膜法估算分子直徑的實驗基礎(chǔ)，油酸分子直徑的數(shù)量級是10－10 m，D錯。
1．(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)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，是通過一些科學(xué)的近似處理，這些處理有：______________________________________________ ________________________
①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；　
③分子之間沒有空隙?！?br/>解析：(1)“用油膜法估測分子的大小”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→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。則操作先后順序應(yīng)是dacb。
用油膜法估測分子大小的實驗探究
　　　　　(2020·河北省張家口市一中高二上學(xué)期期中)(1)用油膜法估測分子的大小時有如下步驟：
A．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上；B．將油酸和酒精按一定比例配制好；C．向淺盤中倒入約2 cm深的水；
(2)若油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液有液滴75滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1 cm, 則①油酸膜的面積是____________m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是___________m3；③按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是___________m。
解析：(1)將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積。然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積。則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液中油酸的面積，就是油酸分子的直徑。因此合理順序排列BDCEFAGH。
2．(2021·湖北武漢市高二學(xué)期期中聯(lián)考)實驗所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中含有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液為80滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm。
(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___________mL(保留2位有效數(shù)字)。(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測油酸分子的直徑為___________m(保留2位有效數(shù)字)。(4)利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達式為________。
1．(2021·湖北黃岡月考)用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下：①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總體積為V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時體積為V0；③先往邊長為30～40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；
⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標(biāo)紙上；⑥計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個格的兩個格算一格，多于半個格的算一格。上述實驗步驟中有遺漏和錯誤，遺漏的步驟是__________________ ____________；錯誤的步驟是___________________________________ __________ (指明步驟，并改正)，油酸分子直徑的表達式d＝_______。
⑥，應(yīng)該是不足半格的舍去，多于半格　
2．(2021·江蘇南京中華中學(xué)月考)在用油膜法估測分子大小的實驗中，具體操作如下：①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250 mL的刻度為止，搖動容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴；
③在邊長約40 cm的淺盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；
⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在有許多邊長為1.0 cm的方格的坐標(biāo)紙上，算出完整的方格有67個，大于半格的有14個，小于半格的有19個。利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸為___________m3，油膜面積為___________m2，求得的油酸分子直徑為___________m。(結(jié)果全部保留兩位有效數(shù)字)
3．(2021·山東省濰坊市高三模擬)在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中：(1)下列實驗操作正確的是______A．水槽中倒入的水越深越好B．水面上多撒痱子粉比少撒好C．待水面穩(wěn)定后再將痱子粉均勻地撒在水面上D．滴入液滴時要使滴管離水面盡可能高一些
(2)現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n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，正確描繪出油膜的形狀如圖所示，已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為S。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d＝____________。(3)在測量溶液體積時，滴數(shù)多數(shù)了幾滴，會使得測量結(jié)果比真實值偏______。

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2 實驗：用油膜法估測油酸分子的大小

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