高考物理总复习课时检测（七十八）用油膜法估测分子的大小（实验增分课） 3页

课时检测(七十八)用油膜法估测分子的大小(实验增分课)1．(1)如图所示的四幅图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按正确操作顺序排列应是________(用符号表示)。(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，利用了一些科学的近似处理，这些处理有：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。易知正确操作顺序排列应是d、a、c、b。(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，利用的近似处理有：油膜是呈单分子分布的，把油酸分子看成球形，分子之间没有空隙。答案：(1)dacb　(2)把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看成紧密排列的球形分子，认为油酸分子是一个挨一个排列的2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学的操作步骤如下：①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；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在盛水浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在盛水浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误：______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中：首先精确取1mL的油酸，用无水酒精按一定的体积比稀释成油酸酒精溶液，并利用量筒测出N滴的体积，计算出一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V，在盛水浅盘中装入2cm深的水，为观测油膜的面积，在水面上轻撒一层薄薄的痱子粉，在浅盘中央轻滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，等到油膜形状稳定时，用一块玻璃盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，把这块玻璃放在方格纸上(绘图纸)，数出油膜所占的格数，然后算出油膜的面积S，即可求出油膜的厚度d＝。答案：②在量筒中滴入N滴溶液　③在水面上先撒上痱子粉3．(2019·银川质检)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用amL的纯油酸配制成nbmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为Scm2，则：(1)估算出油酸分子的直径大小是________cm。(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。A．摩尔质量　　B．摩尔体积　　C．质量　　D．体积解析：(1)油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液的体积为mL，一滴油酸酒精溶液含纯油酸mL，则油酸分子的直径大小为d＝cm。(2)设一个油酸分子体积为V，则V＝π3，由NA＝可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积，故B正确。答案：(1)　(2)B4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有油酸和酒精按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述实验步骤：(1)_______________________________________________________________________。(需测量的物理量用字母表示)(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________(用测量量及已知量字母表示)。解析：(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。(2)油膜面积S′＝115S。(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝·，由d＝，得d＝。答案：(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V　(2)115S　(3)5．“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：n①向体积V油＝1mL的油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将__________均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20mm。根据以上信息，回答下列问题：(1)步骤③中应填写：____________。(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL。(3)油酸分子直径是__________m。解析：(1)为了显示油酸膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或细石膏粉。(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′＝＝×mL＝2×10－5mL。(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，由题图可知，油酸膜形状占据的方格数大约为111个，故面积S＝111×20×20mm2≈4.4×104mm2，油酸分子直径d＝＝mm≈4.5×10－10m。答案：(1)痱子粉或细石膏粉　(2)2×10－5　(3)4.5×10－10