（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 實驗十一 用油膜法估測分子的大小講義（含解析）.doc

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用油膜法估測分子的大小突破點(一)實驗原理與操作例1(2018南京模擬)“用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：A將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油酸膜的面積S。B將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上。C用淺盤裝入約2 cm深的水。D用公式d，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大小。E根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。(1)上述步驟中有步驟遺漏或不完整的，請指出：_。_。(2)上述實驗步驟的合理順序是_。(3)某同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是_。A錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算B計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理C計算油酸膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)D水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開解析(1)C步驟中，要在水面上均勻撒上痱子粉或細(xì)石膏粉。實驗時，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目。(2)實驗步驟的合理順序是CFBAED。(3)由d可知，測量結(jié)果偏大有兩個原因，一是體積比正常值偏大，二是面積比正常值偏小，故可能正確的說法是A、C、D。答案見解析集訓(xùn)沖關(guān)1多選(2019東臺月考)關(guān)于“用油膜法估測分子大小”的實驗，下列說法中正確的是()A單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑B測量結(jié)果表明，分子直徑的數(shù)量級是1010 mC實驗時先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上D處理數(shù)據(jù)時將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑解析：選AB單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑，選項A正確；測量結(jié)果表明，分子直徑的數(shù)量級是1010 m，選項B正確；實驗時先把痱子粉撒在水面上，再將一滴油酸酒精溶液滴入水面，選項C錯誤；處理數(shù)據(jù)時將一滴油酸酒精溶液中含有的油酸的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑，選項D錯誤。2多選(2018鹽城期末)如圖所示，在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，下列操作正確的是()A在量筒中僅滴一滴油酸酒精溶液，測出其體積B適量的痱子粉灑在水面后，用玻璃棒輕輕地攪勻C先在水面上撒適量的痱子粉，后滴入一滴油酸酒精溶液D計算油膜面積時，舍去不足半格的方格，半格或超過半格計為一格解析：選CD一滴油酸酒精溶液的體積太小，為減小誤差，測N滴油酸酒精溶液的體積，再計算出一滴油酸酒精溶液的體積，故A錯誤；先在水面上撒適量的痱子粉，后滴入一滴油酸酒精溶液，這樣有利于油膜的展開，故B錯誤，C正確；在計算油膜面積時，不足半格的方格舍去，半格或大于半格的方格算一格，故D正確。3(2019連云港質(zhì)檢)“用油膜法估測分子的大小”的實驗的方法及步驟如下：向體積V油1 mL的油酸中加酒精，直至總量達到V總500 mL；用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗100滴時，測得其體積恰好是V01 mL；先往邊長為3040 cm的淺盤里倒入2 cm深的水，然后將_均勻地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長a20 mm。根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)步驟中應(yīng)填寫：_。(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V_mL；油酸薄膜的面積S約為_mm2; 由此可知，油酸分子的直徑d約為_m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)先往邊長為3040 cm的淺盤里倒入2 cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上。(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V mL2.0105 mL數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N115，油酸薄膜的面積S115(20)2 mm24.6104 mm2油酸分子的直徑d m4.31010 m。答案：(1)痱子粉或石膏粉(2)2.01054.61044.31010突破點(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1 mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為25 mm，試問：(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為_模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的_。圖中油酸膜的面積為_m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是_m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實驗過程中，在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗時觀察到，油膜的面積先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：_。解析(1)油膜面積約占70小格，面積約為S702525106 m24.4102 m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V106 m31.21011 m3，油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d m2.71010 m。(2)略。答案(1)球體單分子直徑4.41021.210112.71010(2)主要有兩個原因：水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積擴張；油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮集訓(xùn)沖關(guān)4(2018南京一模)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，將1 mL的油酸溶于酒精，制成500 mL的油酸酒精溶液；測得1 mL的油酸酒精溶液有100滴；將1滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中，待油膜充分散開后，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長為2 cm。則一滴油酸酒精溶液中的純油酸的體積為_m3；油酸分子的直徑為_m。(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)解析：一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積：V mL21011 m3由題圖所示可知，共有90個方格，油膜的面積：S900.020.02 m23.6102 m2，油酸分子直徑為：d m61010 m。答案：21011610105(2019海安月考)在“用油膜法測定分子的大小”的實驗中，把1 mL的油酸加入酒精中配制成1 000 mL的油酸酒精溶液，1 mL溶液通過滴管實驗測得為80滴，取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的淺水槽中，待油酸界面穩(wěn)定后測得油膜面積為260 cm2。(1)試估算油酸分子的直徑d_m(保留一位有效數(shù)字)。(2)按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一個敞口容器中，如果時間偏長，會影響分子尺寸測量結(jié)果，原因是_。解析：(1)測得油膜面積為S260 cm22.6102 m2每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為：V mL1.251011 m3油酸分子的直徑：d m51010 m。(2)配制好的油酸酒精溶液置于一個敞口容器中，如果時間偏長，酒精揮發(fā)，導(dǎo)致油酸濃度增大，因此出現(xiàn)分子直徑測量結(jié)果偏小。答案：(1)51010(2)酒精揮發(fā)使得溶液中油酸濃度變大