2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：47 实验：用油膜法估测分子的大小

测量分子的直径有很多方法，除一些有机物质的大分子除外，多数分子大小的数量级为10⁻¹⁰m。在用油膜法估测分子大小的实验中，具体操作如下：

①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到

250mL的刻度为止，摇动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，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；

⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。算出完整的方格有56个，大于半格的有14个，小于半格的有12个。

在“用油膜法估测分子大小”的实验中

用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：

A．向浅盘中倒入约2cm深的水；

B．向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉)；

C．将油酸和酒精按一定比例配制好；

D．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到1mL时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；

E．把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直到薄膜形态稳定；

F．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上；

G．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；

H．计算出油膜的厚度

若所用油酸酒精溶液的浓度为每10⁴mL溶液中含有纯油酸6mL，上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：（结果均保留一位有效数字）

某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得100滴溶液c mL，把1滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S cm²试问：

①这种估测方法是将每个分子视为球形模型，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。

②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是mL（用题中字母表示）

油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是m ³；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则计算得到的油膜面积，估算的油酸分子直径。（后两空选填“偏大”或“偏小”）

在用“油膜法”估测分子大小的实验中，形成如图所示的单分子油膜，将分子看成，那么油膜的厚度被认为是油分子的直径，先测出油滴的体积，再测出油膜的，就可估算出油分子的直径。

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是（   ）

在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，等待油膜形状稳定

③将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上

④在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积

⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小

在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S.关于本实验，下列说法正确的是（   ）

在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。