高考物理一轮复习精品学案实验12 用油膜法估测分子的大小解析版Word下载.docx

1、.2数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S12一滴纯油酸的体积V分子的大小（m）平均值3.注意事项（1）注射器针头高出水面的高度应在1cm之内，当针头靠水面很近（油酸未滴下之前）时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是因为针头中酒精挥发所致，不影响实验效果（2）待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓扩散后又收缩有两个原因：水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；酒精挥发后液面收缩（3）当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁

2、（4）本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可.高频考点一 实验原理与操作例1在“用油膜法估测分子的大小”实验中，（1）该实验中的理想化假设是（ ）A将油膜看成单分子层油膜B不考虑各油酸分子间的间隙C不考虑各油酸分子间的相互作用力D将油酸分子看成球形（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（ ）A可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B对油酸溶液起到稀释作用C有助于测量一滴油酸的体积D有助于油酸的颜色更透明便于识别（3）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若

3、干已知分子直径数量级为1010 m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为_（保留两位有效数字）答案 （1）ABD （2）B （3）1.1【变式探究】“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S.B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C用浅盘装入约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根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.（1）上述步骤中

4、有步骤遗漏或步骤不完全，请指出：_；_.（2）上述实验步骤的合理顺序是_答案 （1）见解析 （2）CFBAED解析 （1）C步骤中，要在水面上均匀地撒上细石膏粉或痱子粉实验中，要有步骤F：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数（2）合理顺序为CFBAED.高频考点二 实验数据处理例2油酸酒精溶液的浓度为每10 000 mL油酸酒精溶液中有油酸6 mL，用滴管向量筒内滴75滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，因为酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图1所示（1）若每一小方格的边长为

5、10 mm，则油酸薄膜的面积为_m2；图1（2）每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_m3；（3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_m（保留一位有效数字）答案 （1）1.15102 （2）81012 （3）71010【变式探究】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，具体操作如下：取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL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；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1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在

6、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，能够清楚地看出油膜轮廓；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；将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个（1）这层油膜的厚度可视为油酸分子的_（2）利用上述具体操作中的相关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为_m3，求得的油膜分子直径为_m（结果全部保留2位有效数字）答案 （1）直径 （2）4.01012 4.9解析 （1）油膜的厚度可视为油酸分子的直径（2）

7、一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为VmL4.0106 mL4.01012 m3形成油膜的面积S1.0（6714） cm28.1103 m2油酸分子的直径d4.91010 m.【举一反三】在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，（1）（多选）某同学计算出的结果明显偏大，可能是因为（ ）A油酸未完全散开B油酸中含有大量酒精C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL溶液的滴数多记了10滴（2）在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一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

8、，测得油膜的近似轮廓如图2所示图中正方形小方格的边长为1 cm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_nm.图2答案 （1）AC （2）0.4 （2）一滴该溶液含纯油酸的体积为：mL5106 mL51012 m3；可计算出油膜的面积约为：1251 cm21.25102 m2，故油酸分子的直径为：dm41010 m0.4 nm.1（多选）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（ ）A将油酸形成的膜看成单分子油膜C考虑了各油酸分子间的间隙解析：选ABD “用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸（体积为V）滴入水中，使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层排列的球形体，显然，球形体的直径即为

9、单分子油膜的厚度d，假设单分子油膜的面积为S，必然有d，所以，“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是A、B、D。2在“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浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓，如图实121所示，测得油膜占有的正方形小格数为X。图实121（1）用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为_。（2）油酸分子直径约为_。（1）由题意可知，一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为V0。（2）一滴所形成的油膜的面积为SXa2，所以油膜的厚度，即为

10、油酸分子的直径为d答案：（1） （2） 3（多选）某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是因为（ ）C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数误多计了10滴4在用油膜法测量分子直径的实验中（1）体积为10 cm3的油滴，滴在水面上展开形成单分子油膜，则油膜面积的数量级为_。A109 cm2 B106 cm2C104 cm2 D102 cm2（2）将酒精加入1 cm3的油酸中制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在水面上，随着酒精蒸发，油酸在水面上形成单分子油膜，已测得油膜层的面积为0

11、.2 m2，由此能够估测油酸分子的直径为_cm。（1）A （2）51085测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图实123（甲）所示。坐标格的正方形大小为2 cm2 cm。由图能够估算出油膜的面积是_cm2，由此估算出油酸

12、分子的直径是_m（保留一位有效数字）。图实123（2）如图（乙）是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43108 m的圆周而组成的。由此能够估算出铁原子的直径约为_m（结果保留两位有效数字）。（1）数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积S格数2 cm2 cm256 cm2。溶液浓度为，每滴溶液体积为mL,2滴溶液中所含油酸体积为V2105 cm3。油膜厚度即油酸分子的直径是d81010 m。（2）直径为1.43108 m的圆周周长为Dd4.5108 m，能够估算出铁原子的直径约为dm9.4（1）256

13、 81010 （2）9.46在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：（1）某同学操作步骤如下：取一定量的无水酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散开稳定；在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油酸薄膜形状，用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：错误的步骤：_；有遗漏的步骤：_。（2）用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的（ ）A摩尔质量 B摩尔体积C质量 D体积（1）见解析 （2）B7.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅

14、盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。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。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。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。完成下列填空：（1）上述步骤中，准确的顺序是_。（填写步骤前面的数字）（2）将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴

15、该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_m。（结果保留1位有效数字）（1）根据实验原理易知操作步骤准确的顺序为。（2）根据实验原理可知油酸分子直径为dm5（1） （2）58.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充足大盛水的浅盘中，因为酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图实122所示。若每一小方格的边长为25 mm，试问：图实122（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。（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：_。（1）球体 单分子 直径 4.4102 1.21011 2.71010 （2）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，所以油膜的面积扩张；油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩