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1、選考部分 選修3-3 第十一章
第3單元 實驗 用油膜法估測分子的大小
1．“用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：
A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，
多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S.
B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤
上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上．
C．用淺盤裝入約2 cm深的水．
D．用公式d＝求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．
E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.
(1)上述步驟中有步驟遺漏或步驟不完全，請指出：
2、
①_______________________________________________________________________
②_______________________________________________________________________
(2)上述實驗步驟的合理順序是________．
解析：(1)①C步驟中，要在水面上均勻地撒上石膏粉或痱子粉．
②實驗中，要有步驟F：用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴
入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)．
(2)合理順序為CFBAED
答案：(1)見解析 (2)CFB
3、AED
2．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，現(xiàn)有按體積比
為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛
有約2 cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．
請補充下述估測分子大小的實驗步驟：
(1)________________(需測量的物理量自己用字母表示．)
(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定
后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖11－3－3所示．(已
知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時半個以上方格面積記為S，不足半個
的舍去)則油膜面積為________．
(3)估算油酸分子直徑的表達式為d＝____________.
解析：(1)
4、用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V.
(2)利用補償法，可查得面積為8S.
(3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V′＝×，油膜面積S′＝8S，由
d＝，得d＝.
答案：(1)見解析 (2)8S (3)
3.油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸
0.6 mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的
溶液體積增加了1 mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入
足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，
穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖11－3－4所示．若每一小方
格的邊長為25 mm，試問：
(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為_
5、_______模型，讓
油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_______油膜，這層油膜的厚度可
視為油酸分子的________．圖11－3－4中油酸膜的面積為________m2；每一滴油酸
酒精溶液中含有純油酸體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑
是________m．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)某同學在實驗過程中，在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成
油膜，實驗時觀察到，油膜的面積會先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？
請寫出你分析的原因：________________________________________
6、____________
________________________________________________________________________.
解析：油膜面積約占70小格，面積約為S＝70×25×25×10－6 m2≈4.4×10－2 m2，
一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝××10－6 m3＝1.2×10－11 m3，油
酸分子的直徑約等于油膜的厚度
d＝＝ m≈2.7×10－10 m.
答案：(1)球體 單分子 直徑 4.4×10－2
1．2×10－11 2.7×10－10
(2)主要有兩個原因：①水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復水
7、平，因此油膜
的面積擴張；②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮
4．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，已知一滴溶液中油酸的體積為V，配制
的油酸溶液中純油酸與溶液體積之比為1∶500，1 mL油酸溶液50滴，那么一滴溶
液的體積是_______mL，所以一滴溶液中油酸體積為V＝_______ cm3.若實驗中測得
的結(jié)果如下表所示，請根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫空白處的數(shù)值，并與公認的油酸分子直徑
值d0＝5.12×10－10m作比較，并判斷此實驗是否符合數(shù)量級的要求．
次數(shù)
S(cm2)
d＝(10－7cm)
d平均值
1
538
2
545
3
5
8、63
解析：1滴溶液的體積V溶液＝ mL，其中含油酸體積
V＝V溶液＝4×10－5cm3，
據(jù)此算出3次測得的d值分別為
d1≈7.43×10－8cm，d2≈7.34×10－8 cm，
d3≈7.10×10－8cm，其平均值
＝＝7.29×10－8cm＝7.29×10－10m，
這與公認值的數(shù)量級相吻合，故本次估測數(shù)值符合數(shù)量級的要求．
答案： 4×10－5 0.743 0.734 0.710 7.29×10－10 m 符合
5．利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)，把密度ρ＝0.8×103 kg/m3的某種油，用
滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V＝0.5×10－3 cm3，形成的油
膜面積為S＝0.7 m2.油的摩爾質(zhì)量M＝0.09 kg/mol.若把油膜看成是單分子層，每個
油分子看成球形，只需要保留一位有效數(shù)字，那么：
(1)該油分子的直徑是多少？
(2)由以上數(shù)據(jù)可粗略測出阿伏加德羅常數(shù)NA的值是多少？(先列出計算式，再代入
數(shù)據(jù)計算)
解析：(1)由d＝可得：
d＝ m≈7×10－10 m
(2)每個油分子的體積V0＝πd3
油的摩爾體積Vmol＝
假設油是由油分子緊密排列而成的，有：
NA＝＝
代入數(shù)據(jù)可得NA≈6×1023 mol－1.
答案：(1)7×10－10 m (2)見解析
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