高考物理一轮作业76_第3讲　实验_用油膜法估测分子的大小.docx

第3讲实验：用油膜法估测分子的大小

基础巩固

1.[2017北京丰台一模,21(1)]利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。

①某同学的操作步骤如下:

A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;

B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;

C.在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;

D.在蒸发皿上覆盖带方格的透明玻璃板,描出油膜形状,算出油膜的面积。

该同学上述实验步骤中有问题的是(填字母代号)。?

②若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V,测得单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径D=。?

2.将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1cm3的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可估测油酸分子的直径为m。?

3.[2017北京朝阳一模,21(1)]在“用油膜法估测分子直径”的实验中,某同学配置好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是;其余正确操作的合理顺序是。?

A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩散为油酸膜

B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩散为油酸膜

C.向浅水盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上

D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S,再根据d=VS

E.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上

4.(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,已经准备的器材有:油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔,要完成本实验,还欠缺的器材有。?

(2)在用油膜法粗测分子直径的实验中,在哪些方面做了理想化的假设:;?

实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸,且通常只滴一滴,这是因为;?

在将油酸酒精溶液滴向水面前,要先在水面上均匀撒些痱子粉,这样做是为了。?

(3)下图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是(用符号表示)。?

(4)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,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,如图所示,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直径的大小d=;?

②从图中数得油膜占有的小正方形个数为x=。?

综合提能

油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸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的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油酸薄膜的形状如图所示。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酸薄膜,这层油酸薄膜的厚度可视为油酸分子的。图中油酸薄膜的面积为m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是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酸薄膜,实验时观察到,油酸薄膜的面积扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?

请写出你分析的原因:?

答案精解精析

基础巩固

1.答案①BC②V/S

解析①直接测一滴溶液的体积误差太大,可测30~50滴溶液的体积,再算出一滴溶液的体积,这样误差较小,故B项错误;向蒸发皿滴入油酸酒精溶液前,需在水面上撒上一薄层痱子粉,故C项错误。

②认为油酸分子紧密排列,由柱体体积公式可知D=VS

2.答案5×1010

解析每1cm3的油酸酒精溶液中含有油酸的体积为1200cm3

每1滴溶液中含油酸的体积为

1200×150cm3=1×104cm3=1×1010m

油酸在水面上形成油膜,油膜的厚度即油酸分子的直径

d=VS=1.0×1

3.答案ACBED

解析“用油膜法估测分子直径”的实验中,必须使用油酸酒精溶液,因为一滴纯油酸所含分子个数太多,形成的油膜将极大,故A是错误的。

4.答案(1)量筒、痱子粉、坐标纸、试剂瓶

(2)将油膜看成单分子膜,将油酸分子看做球形,认为