《高考物理一轮复习 实验十七 用油膜法估测油酸分子的大小题型突破练（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 实验十七 用油膜法估测油酸分子的大小题型突破练（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验十七 用油膜法估测油酸分子的大小热点一教材原型实验【典例1】油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,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1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25 mm,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_油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的_。图中油酸膜的面积为_m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是_m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_m
2、。(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2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:_。【解析】(1)油膜面积约占70小格,面积约为S=70252510-6 m24.410-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=10-6 m3=1.210-11 m3,油酸分子的直径约等于油膜的厚度d= m2.710-10 m。(2)实验过程中除了按步骤进行操作,还要仔细观察实验现象,并学会所观察到的现象。主要有两个原因:水面受到落下油滴的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;油酸酒精
3、溶液中的酒精挥发,使液面收缩。答案:(1)球体单分子直径4.410-21.210-112.710-10(2)见解析【强化训练】用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;往边长为3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水;用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数为N。则上述过程遗漏的步骤是_;油酸分子
4、直径的表达式d=_。【解析】判断实验步骤遗漏的关键就是掌握好本实验的原理、操作步骤等。此题忘记“将痱子粉均匀撒在水面上” 了。先算出一滴纯油酸的体积V=,油膜的面积为S=Na2,根据d=,可得油酸分子直径的表达式d=。答案:将痱子粉均匀撒在水面上热点二创新拓展实验【典例2】在“用油膜法估测分子的大小”实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油膜,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1500,1 mL溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是_mL,所以一滴溶液中油酸体积为V油酸=_cm3。若实验中测得结果如表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.1210-10 m
5、作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求。次数S/cm2L=/cmL平均值153324933563【解析】由题给条件得,1滴溶液的体积为V溶液= mL=410-3 mL,因为=,故1滴溶液中油酸体积为:V油酸=V溶液= cm3=810-6 cm3。据此算得3次测得L的结果分别为:L1=1.510-8 cm,L2=1.6210-8 cm,L3=1.4210-8 cm其平均值为:=1.5110-10 m这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求。答案:410-3810-6填表数据见解析符合要求【强化训练】1.用单分子油膜估测油酸分子大小,实验器材除了油酸酒精溶液、盛有适量清水的浅盘、
6、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸外,还需要_。实验中,影响测量准确性的最主要原因是_。若实验测得油酸分子直径为d,已知油酸的密度为、摩尔质量为M,则可估算阿伏加德罗常数为_。【解析】因需测量油酸的体积V,故还需要量筒,设油膜的面积为S,则油酸分子的直径为d=,所以实验中若油膜不是单分子层将影响测量的准确性。设油酸的体积为V,可得NA=,解得阿伏加德罗常数NA=。答案:量筒油膜不是单分子层2.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL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S cm2,则:(1)估算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,还需要知道油滴的_。A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解析】(1)据题得:油酸酒精溶液的浓度为,一滴油酸酒精溶液的体积为mL,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=mL,则油酸分子的直径为d= cm(2)设一个油酸分子的体积为V1,则V1=d3,由NA=可知,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积,B项正确。答案:(1)(2)B