复习学案一 微观量的测定与估算

1、 复习学案一微观量的测定与估算专题1实验：用油膜法估测分子的大小一、实验原理把一滴油酸(体积为K)滴在水面上，在水面上形成一层单分子油膜，如图所示。测出油V膜面积S,则油膜的厚度就是油酸分子的直径，即d=-.订卩肚：二、实验步骤测一滴油酸溶液中油酸的体积V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中，记下量筒内增加一定体积V时的滴数，算出一滴油酸酒精的体积V=1，再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为v=Vn-测定油膜的面积S撒：向长度为30cm40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上；滴：用注射器(或滴管)在浅盘中央、

2、水面上方约icm高处滴入一滴油酸酒精溶液；描:待油酸薄膜稳定后，将玻璃板平放到浅盘上,用彩笔在玻璃板上描绘出油膜轮廓形状；查：将玻璃板覆盖在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内的正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，得到油膜面积S.计算油酸分子的直径dV油酸分子的厚度(可视为直径)d=.-三、注意事项实验中用酒精稀释油酸，有利于油酸在水面上形成单分子油膜。痱子粉的用量不要太大，否则不易成功。浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。【对点题组】(多选)用油膜法测分子大小时，采用的理想化条件是()A把在水面上尽可能

3、充分散开的油膜视为单分子油膜B把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子C把油膜视为单分子油膜，但需考虑分子间隙D将单分子视为立方体模型2把体积为V(mL)的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2(mL)的油酸溶液，测出1mL油酸溶液共有N滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成S(cm2)的单分子层油膜，则该油酸分子的直径大约为()VA.imNVS2NVB.2mVS1VC.2cmD.NVS1VcmNVS23在做“油膜法估测分子的直径”的实验中，下列操作正确的是()将纯油酸直接滴在水面上向量筒中滴1mL酒精油酸溶液，记下其滴数用试管向水面倒酒精油酸溶液少许在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计

4、入方格的总数4在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液中有50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如下图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm.油膜的面积是多少？每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？根据上述数据，估测出油酸分子的直径.“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：向体积V=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V卄=500mL；油总用注射器吸取中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100

5、滴时，测得其体积恰好是V0=1mL;先往边长为3040cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，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；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如下图所示，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：TOC o 1-5 h z步骤;1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积厂是mL；油酸分子直径是m.【高考题组】(2011大纲版全国卷)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40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将

6、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：上述步骤中，正确的顺序是。(填写步骤前面的数字)将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m

7、2。由此估算出油酸分子的直径为m。(结果保留1位有效数字)(2011上海卷)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，某同学操作步骤如下：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；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，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在蒸发皿上覆盖透明玻璃，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：若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8x10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为m。专题2与阿伏加德罗常数相关的微观量的计算【方法技巧】阿伏加德罗常数(NA=6.02x1023mol

8、F是连接宏观世界与微观世界的桥梁它把摩尔质量M、摩尔体积7、物质的质量加、物质的密度p等宏观量，跟单个分子的质量m0、单个分子的体积7、分子直径d等微观量联系起来在关于阿伏加德罗常数的微观量进行计算时，一要建立正确的分子模型，二要准确理解阿伏加德罗常数的桥梁作用1分子的两类模型1)球形模型：固体、液体中分子间距较小，可认为分子是一个挨着一个紧密排列的球V1体，由V=及V=nd3可得:0N06A2)立方体模型:气体中分子间距很大，一般建立立方体模型认为气体分子位于立方及V=d3可得：相邻气体分子间的平均距离d=V体中心，如图所示由V0=A阿伏加德罗常数的应用M(1)一个分子的质量：m=n;AM(

9、2)一个分子的体积：V0=；(只适用于固体、液体)A(3)一摩尔物质的体积：MV=p、N、pN单位质量中所含分子数：N=;(5)单位体积中所含分子数：N=ma；【对点题组】(多选)铜的摩尔质量为密度为p,若用NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是()A.1个铜原子的质量是p/NAB.1个铜原子占有的体积是PN-AC.1m3铜所含原子的数目是pNA/MD.1kg铜所含原子的数目是NA/M已知阿伏加德罗常数为NA,某物质的摩尔质量为M,该物质的密度为p,则下列叙述中正确的是（）A.1kg该物质所含的分子个数是pNAB.1kg该物质所含的分子个数是MaC.该物质1个分子的质量是PNAD.该物质1

10、个分子占有的空间是MpNA已知水银的摩尔质量为M,密度为p,阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径是（B.3M4兀pNAC.6M兀PNAD.MpNA试估算氢气分子在标准状况下的平均距离.（结果保留一位有效数字）【高考题组】12（.2011江苏卷）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kgmol-1,密度p=0.89503kgm-3.若100滴油酸的体积为1mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多大？（取NA=6.02x1023mol-1,球的体1积V与直径D的关系为V=6nD3,结果保留两位有效数字）（2010江苏卷）已知潜水员在

11、岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02x1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.（结果保留一位有效数字）（2009江苏卷）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029kg/mol。阿伏加德罗常数N=6.02x1023mol，取气体分子的平均直径为2x10-iom，若气泡内的A气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。解析答案【对点题组】【解析】由用油膜法估测分子的大小的实验

12、可知，将体积为V的油膜液滴滴在水面上，V形成面积为S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直径为d=，这显然是将油膜视为单SV分子层，将油酸分子视为球形且认为分子是紧密排列的，公式d=中，并没有将分子间隙S所占体积除外，所以，本题的正确选项应为A、B.【答案】ABVV【解析】一滴溶液中纯油酸的体积V=-，由d=V/S得d二1(注意单位).NVNVS22【答案】D【解析】不能将纯油酸直接滴在水面上，A错；不能用试管向水面倒溶液，应使用滴管，C错误；占到方格一半或一半以上面积的计入方格总数，D错。【答案】B【解析】(1)数出在油膜轮廓范围内的格子数(面积大于半个方格的算一个，不足半个方格的舍去不算)为5

13、8个，油膜面积约为S=58x(0.02)2m2=2.32x10-2m2.因为50滴油酸酒精溶液的体积为1mL，且能求出溶液中含纯油酸的浓度为n=104，V1故每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0=n=x6x104mL=1.2x1011m3.n50把油膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d=0=S1.2x10-11m32.32x10-2m2沁5.2x10-10m答案】(1)2.32x102m2(2)1.2x1011m3(3)5.2x1010m【解析】(1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.V111滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V=才=xmL=2x10-5mL

14、.nV100500总根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为113个，故面积S=113x20 x20mm2=4.52x104mm2,油酸分子直径d=等=S2x10-5x1034.52x104mm4.4x10-7mm=4.4x1010m.【答案】痱子粉或石膏粉（2）2x10-5（3）4.4x10-1。【解析】（1）实验操作开始之前要先配置油酸的酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤放在首位。实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度（即油酸分子直径），所以接下来的步骤是.11（2）油酸溶液的体积百分

15、比浓度是300，一滴溶液的体积是50cm3=2x10-8m3，所2x10-8x以分子直径d=300m=5x1O-iom0.13【答案】（1）（2）5x10-10【解析】要测量一滴溶液的体积应该将N滴溶液滴入量筒，测量出总体积，再除以N就是一滴溶液的体积为使得油膜边界清晰应该在水面上先撒上痱子粉油酸分子的直径4.8x10-9x0.1%40 x10-4m=1.2x10-9m【答案】（1）在量筒中滴入N滴溶液在水面上先撒上痱子粉（2）1.2x10-9MV【解析】1个铜原子的质量应是m=，A错；1个铜原子的体积V=AAMPV“PN，B正确；1m3铜含铜的原子个数N=nNA=N=A，C正确；1kg铜含P

16、NAMAMA1N铜原子数N=nNA=mNa=，D正确.答案】BCD9.【解析】1kg该物质的物质的量为M所以分子个数为务，选项A、B均错；MM物质1个分子的质量是，选项C错；该物质的摩尔体积为V=，所以每个分子占NPAVM有的空间是二，选项D对.NPNAA【答案】DMVM10.【解析】1mol水银的体积V=，1个水银分子的体积V（=，把水银P0NPNAA1则V0=nd3,所以d=6M分子看成球体，故正确答案为A.以d=A叩幷把水银分子看成立方体，则V0=d3，所A【答案】A11.【解析】如图所示，设L为小正方体的边长，d为分子间距，若取1mol标准状况下的氢气为研究对象，则：Ad=L=N22.4xlO-3m3/mol3x10-9m.6.02x1023mol-i【答案】3x10-9m高考题组】M【解析】一个油酸分子的体积V0=，由球的体积与直径的关系得分子直径D=0pNA6M11x10-8m3，一滴纯油酸的体积为X106m3=10