江苏省2012届高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习选修3-3实验八用油膜法估测分子的大小

1、精诚凝聚 =A_A=成就梦想 V 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 选修 3-3 实验八 用油膜法估测分子的大小 1“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= V 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

2、述步骤中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 _ . 解析：( (1)C 步骤中，要在水面上均匀地撒上石膏粉或痱子粉. 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. 合理顺序为 CFBAED 答案：见解析 CFBAED 2在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，现有按体积比为 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. (1) _ (需测量的物理量自己用字母表示. (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

3、薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图实 8- 3 所示. 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,不足半个的舍去) )则油膜面积为 (2)利用补偿法，可查得面积为 8S. (3) 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 请补充下述估测分子大小的实验步骤: (3)估算油酸分子直径的表达式为 d= _ , 图实一8 -3 解析：( (1)用滴管向量筒内加注 N 滴油V. 精诚凝聚 =A_A=成就梦想 V 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 nV 8NS(m+ n)n m+ n ，油膜面积 S =8S, 精诚凝聚 =A_A=成就梦想 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生

4、.鑼 3.油酸酒精溶液的浓度为每 1000 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 的形状如图实一 8 4 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 _ .图实一 8 4 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，

5、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 _ 解析： 油膜面积约占 70 小格，面积约为 S= 70 X 25X 25 X 10 6 m2 4.4 X 10 2 m2, 一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 齐蛊x 10- 6 m3= 8 1011 m3,油 酸分子的直径约等于油膜的厚度 V 吐V= 1.2 X 10 10 2 m 2.7X 10 m. 4.4 X 10 答案： (1)球体单分子

6、直径 4.4X 102 11 c r、/ “C 10 1. 2 X 10 2.7 x 10 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；油酸酒精溶液中的酒精挥发，使液面收缩 4在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为 V，配制 的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为 1 : 500, 1 mL 油酸溶液 50 滴，那么一滴溶 液的体积是 _ mL,所以一滴溶液中油酸体积为 V = _ cm3. 若实验中测得的结果如下表所示，请根据所给数据填写空白处的数值，并与公认的 答案：( (1)见解析 (2)8S (3) nV 8NS(m+ n)

7、I 7 / 5 图实8 -4 精诚凝聚 =A_A=成就梦想 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 油酸分子直径值 dc= 5.12X 10 10m 作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求 . 次数 2 S(cm ) d= V(107cm) d 平均值 1 538 2 545 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 V = 500V 溶液=4X 105cm3 500 据此算出 3 次测得的 d 值分别为 一 8 一 8 d 仟 7 .43X 10 cm, d27.34x 10 cm, d3 - 7.10X 10 一 8cm，其平均值 一 8 10 7.29 X 10 cm= 7.29 X

8、 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：1 4X 10 5 0.743 0.734 0.710 7.29 X 10 一10 m 符合 50 5.禾 U 用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度 p= 0.8 x 103 kg/m3的某种油，用 滴管滴出一滴在水面上形成油膜， 已知这滴油的体积为 V = 0.5 X03 cm3,形成的油 膜面积为 S= 0.7 m2.油的摩尔质量 M = 0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个 油分子看成球形，只需要保留一位有效数字，那么： (1)该油分子的直径是多少？ 由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数 NA的值是多少？( (先列出计算式，再代入 数据计算) ) 解析：( (1)由 d= 可得： 一 3 一 6 0.5 X 10 X 10 10 d = 07 m7X 10 m 1 3 每个油分子的体积