考点训练57--实验：用油膜法测分子的直径说课讲解

1、精品文档考点训练57实验：用油膜法测分子的直径1. （6分）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（）A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油膜分子看成球形答案：ABD解析：把油酸分子进行理想化处理就是科学的方法2. （6分）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（）A.摩尔质量B.摩尔体积C.体积D.密度答案：BVm1c解析：阿伏加德罗常数 Na=.（Vm摩尔体积，V0分子体积，V0= TtD2）Vo63. （6分）利用油膜法测出了分子直径 D后，若滴在液面上一滴油酸的体积为 V,水面 上形成的油膜面积为 S,这滴油酸

2、中的油酸分子数为 N,阿伏加德罗常数为 Na,则下述表 达式近似正确的是（）A.V= - N % D3B.S=- N 兀 D262C.V=NaDSD.S=Na u D2答案：A解析：油酸分子的体积 Vo=1 % D36所以这滴油酸（共有 N个分子）的体积 V=NV 0= - N兀D3,故a正确，C错.61油酸分子所占面积 So= 1 Tt D24所以含有N个分子的这滴油酸油膜的面积S=NSo=-NtiD2,故B、D错.44. （6分）（2006全国大联考三）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简 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

3、，多于半个的算一个，再根据方格的边长求出油膜的面积SB.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，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，然后把那子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D.用公式L=V,求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 SE.根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积VF用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸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上述实验步骤的合理顺序是 .答案：CFBAED解析：由实验原理可得.5. （6分）为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（）A.用注射器向量筒里滴1

4、00滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积Vi,则每滴油酸酒精溶液的体积 V2=100B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘水中撒些郁子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形答案：B解析：测一滴油酸酒精溶液的体积时，滴数是准确的，误差主要是出在从量筒中读出n滴溶液的体积，如果不是整体积数，那么估读的体积误差就大了，应数出量筒里每增加一个整体积数（量筒的最小分度）所滴入的滴数.故A错，对B项的分析是正确的.多滴几滴确实对测量形成油膜的油酸体积会更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与

5、浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了.（做实验的浅盘的面积都不大）6. （6分）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，备有以下器材：用酒精稀释 过的油酸、滴管、那子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔，还缺少的器材有 .答案：量筒、坐标纸7. （8分）在用“油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5 m的浅圆盘盛水要让油酸在水面上形成单分子油酸膜， 若用纯油酸，而不配制溶液，那么油酸滴的体积的数量 级不能大于 m3.答案：10-11解析：分子直径的数量级为 10-10 m.0 5 c cC油滴滴在浅圆盘中形成油膜的最大面积为圆盘的面积Smax=兀r2=3.14 X （05）2 m2=0

6、.2 m2油滴的最大体积 Vmax=Smaxd=0.2X 10-10 m3=2 X 10-11 m3所以油滴体积的数量级不能大于10-11 m3.8. （8分）某种不溶于水的油剂的密度是8X102 kg/m3.取该油剂0.8 mg滴在水面上，最后形成的油膜面积最大可达 m2.答案：106解析：这种油剂的体积 V=m = 0.8 102 m3=1x10-9 m38 10油剂分子直径的数量级为10-10 m,形成最大面积油膜为单分子油膜层 一一 V 1 10 9 C C所以油膜面积S=VJ 10n m2=10 m2.d 10 109. (11分)在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的

7、浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸 0.6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的 浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm,试求：(1)油酸膜的面积是精品文档V=0.61000180mL=7.5 x 10-11 m3(2)实验测出油酸分子的直径是 m;(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开?油酸分子直径11m.d= =.4 m= (6.5 x 10-106.6 X 10-10)S (113115) 10 410. (10分)体积为1.2X10-3 cm3的油滴在静止的水面上扩展为

8、4 m 一滴纯油酸的体积的单分子油膜，假设分子间是紧密排列的，则可估算出这种油分子的直径为 , 1 mol 这种油的体积为 ,油分子的质量为 .(油的 密度为 0.8X 103 kg/m3答案：3X10-10 m 8.5X10-6 m3 1.1 X10-27 kgV 1.2 10 3 10 6.1斛析：油分子的直径：d= = m=3 x 10 10 m.一个油分子的体积：V=S 46d d3.1 mol油的体积:1V0=V - Na=6c1兀 d3 - Na = X3.14X(3X 10-10)3X 6X 1023 m3=8 5X10-66m3.1 mol油的质量：Mo= p Vo.一个油分子

9、的质量:M oVom=Na NaV ?Na1二p 'Na6d d3=o.8X103X 6x3.l4x（3xio-10）3 kg=i.i x 10-27 kg.11. （10分）（2006全国调研试题三）某种油的密度p =0.8X 103 kg/m3,把一滴体积为1.2X10-3 cm3的这种油滴在水面上，可以形成面积为2 m2的单分子油膜，阿伏加德罗常数Na=6.02X 1023 mol-1.若把分子看作球形，则估算出它的直径是多大？油的摩尔质量是多少？答案：6X10-10 m 5.5X10-2 kg/mol解析：设一滴油的体积为 V, 一个油分子的直径为 d,由题意可知油膜的厚度也为

10、 d,则c 为 V 1.2 10Sd=V,故 d= 一 =S36m=6X10-10 m.-4 4每一个油分子的体积为-3兀（d）3,故这种油的分子个数2Vn=4 J)33 (2)1.2 103.14 (3 10 6=1.06X1019 (个)6 10)32油的摩尔质量m0=nX Na3_360.8 101.2 10101.06 1019X 6.02 x 1023 kg/mol=5.5 x 10-2 kg/mol.12. （6分）将1 cm3油酸溶于酒精，制成 200 cm3的酒精油酸溶液.已知1 cm3溶液有50 滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出

11、这一薄层的面积为 0.2 m2,由此估算油酸分子直径.答案：5X10-10 m解析：200 cm3油酸酒精溶液有50 滴/cm3 X 200 cm3=10 000 滴一滴油酸溶液含油酸的体积V= - cm3=10-4 cm3=10-10 m310000所以油酸分子直径为：V 1 10 10 d=-=S 0.2m=5 x 10-10 m.13. (11分)用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数，把密度p =0.8X103 kg/m3的某种油, 用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V=0.5 x 10-3 cm3,形成的油膜的面积S=0.7 m2,油的摩尔质量 Mi=0.09 kg/mol

12、.若把油膜看成单分子层， 每个油分子看成球形， 那么：(1)油分子的直径为多大?(2)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少？(保留一位有效数字)答案:解析:(1) 7.1 X10-10 m (2) 6X 1023 mol-1(1)利用油膜法测出分子直径Vd= =S0.5 10 3 10 610m=7.1 X 10 10 m.0.7(2)每个分子看成球形，则每个分子的体积V= 1兀d3= (V )366 S Ml1,V .1 mol 这种油的体积 V尸 =Na V=N a it ( )3所以Na=6Mmol6 9 10310 33.14 0.8 10(7.1 10 )=6X 1023 mol-1答案：(1) 1