高三物理一轮复习第十三章第四讲实验十三：用油膜法估测分子的大小_含解析

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1、..第十三章热学第四讲实验十三：用油膜法估测分子的大小课时跟踪练1．(多选)(2017·岳阳模拟)用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似(　　)A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙D．将油酸分子视为立方体模型解析：用油膜法估测分子大小，必须将分子视为球形，并且不考虑分子间隙；水面上的膜为单分子油膜．只有如此，油膜的厚度才能视为分子直径，即d＝.答案：AB2．(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于(　　)A．油酸未完全散开

2、B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴解析：油酸分子直径D＝计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，D偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错误；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，D变大，C正确；若求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，.......D变小，D错误．答案：AC3．(2018·荆州模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅

3、盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________m(上述结果均保留一位有效数字)．解析：油酸在水面上充分扩散开后，就会形成单分子油膜，即油膜的厚度就是分子的直径，考虑到液体分子间的间隙很小，从而忽略，所以油酸的体积就等于油膜的面积与油膜厚度的乘积；油膜的面积是通过坐标纸上的小方格来计算的，即大于半格算一个整格，所以油膜的面积为80×(10×10－3)2m2＝8×10－3

4、m2.油膜分子直径d＝＝m＝5×10－10m.答案：8×10－3　5×10－104．(2018·成都模拟)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③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．④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

5、．⑤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，正确的顺序是____________(填写步骤前面的数字)．(2)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0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为________m(结果保留一位有效数字)．解析：(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积V0(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜

6、(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)．(2)根据纯油酸的体积V和油膜面积S，可计算出油膜的厚度d，把油膜厚度d视为油酸分子的直径，则d＝，每滴油酸酒精溶液的体积是cm3，而1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V＝×cm3，则根据题目要求保留一位有效数字可知油酸分子的直径为5×10－10m.答案：(1)④①②⑤③　(2)5×10－105．(2018·衡水模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶5

7、00，1mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是____________mL，所以一滴溶液中油酸体积为V油酸＝________cm3.若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10－10m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求．.......次数S/cm2L＝/cmL平均值/m153324933563解析：由题述条件知，1滴溶液的体积V溶＝mL＝4×10－3mL.因为＝，故1滴溶液中纯油酸体积V油酸＝V溶＝×mL＝8×10－6cm3.可以求出3次测得的L结果分别为L1≈1.5×10－8cm，L2

8、≈1.62×10－8cm，L3≈1.42×10－8cm，＝≈1.5