《新教材2023_2024学年高中物理第1章分子动理论与气体实验定律第2节科学测量用油膜法估测油酸分子的大兄层作业课件鲁科版选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023_2024学年高中物理第1章分子动理论与气体实验定律第2节科学测量用油膜法估测油酸分子的大兄层作业课件鲁科版选择性必修第三册（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、123456789 10 11A 级级 必备知识基础练必备知识基础练1.在用油膜法估测分子大小的实验中,认为油酸分子在水面上形成单分子油膜层,且油酸分子是一个紧挨一个排列的球体,这体现的物理思想方法是()A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.累积法C解析在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的油酸滴在水面上形成单分子油膜层,将油酸分子看作球形,认为油酸分子是一个紧挨一个排列的,估算出油膜面积,从而求出分子直径,这里用到的方法是理想模型法。C正确,A、B、D错误。123456789 10 112.采用油膜法估测分子的直径,需要测量的物理量是()A.一滴油酸的质量和它的密度B.一滴油酸的
2、体积和它的密度C.一滴油酸的体积和它扩散成油膜的最大面积D.散开形成的油膜的厚度和它的密度C解析油膜法测分子直径的原理是油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用计算出油膜的厚度,其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积,S为油膜面积。故选C。123456789 10 113.在用油膜法估测油酸分子的大小实验中,下列说法正确的是()A.为便于形成单分子油膜,配成的油酸酒精溶液浓度要低一些B.为使油酸和酒精充分混合,配成的溶液需静置较长时间C.为清晰显示油膜的边界,滴入油酸酒精溶液后再撒上爽身粉D.为减小实验误差,选用的玻璃板上正方形方
3、格要大一些A解析为便于形成单分子油膜,配成的油酸酒精溶液浓度要低一些,A正确;为了减小误差,溶液应现配现用,故B错误;正确操作步骤应为在水面上先撒上爽身粉,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定,故C错误;为减小实验误差,选用的玻璃板上正方形方格要小一些,故D错误。123456789 10 114.为了减小用油膜法估测分子的大小的实验误差,下列操作正确的是()A.用注射器取1mL配制好的油酸酒精溶液,共可滴N滴,则每滴中含有油酸B.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.先在浅盘中撒些爽身粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中,再
4、把爽身粉撒在水面上B123456789 10 11解析 mL是一滴油酸酒精溶液的体积,乘以其中油酸的体积浓度才是油酸的体积,A错误;B项的做法是正确的;多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些,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浅盘的壁相接触,这样油膜就不是单分子油膜了,故C错误;为了使油酸分子紧密排列,实验时先将爽身粉均匀撒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,D错误。123456789 10 115.在做用油膜法估测分子的大小的实验时,用amL纯油酸配制成bmL油酸酒精溶液,用量筒和注射器测得60滴这样的溶液为1mL,用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有爽身
5、粉的浅盘里,待油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=mL;(2)图中单分子油膜的面积相当于个小方格的面积。再测量出小方格的边长,从而计算出浅盘中单分子油膜的面积S;(3)若计算油膜面积时,所有不足一格的方格都当成一格,则实验的计算结果将(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。60偏小123456789 10 11解析(1)依题意,可得一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V=mL。(2)计算油膜面积时,根据不足半格的舍去,超过半格的都当成一格,由题图可得单分子油膜的面积相当于60个小方格的面积。(3)若计算油膜面积时,所有不足一格
6、的方格都当成一格,将导致油膜面积S的测量值偏大,根据,则实验的计算结果将偏小。123456789 10 116.某实验小组的同学在做用油膜法估测分子大小的实验。(1)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;在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜轮廓,用方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误:。(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.810-3mL,其形成的油膜面积为80cm2,则估测出油酸分子的直径为m。123456789 10 11答案(1)在量筒中
7、滴入N滴溶液,测出其体积;在水面上先撒上爽身粉,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定(2)610-10解析(1)在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液的体积误差太大,应先用累积法测出N滴该溶液的体积,再求出一滴的体积;油酸在水面上形成的油膜轮廓不易观察,可在水面上先撒上爽身粉(或细石膏粉),再滴油酸酒精溶液,稳定后就呈现出清晰轮廓。(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=4.810-30.10%10-6m3=4.810-12m3,故油酸分子直径m=610-10m。123456789 10 117.(多选)在做用油膜法估测分子大小的实验中,所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL,用量筒测
8、得1mL上述溶液为100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并稳定后,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中小方格的边长为2cm,油膜所占方格数约为75个,下列说法正确的是()B 级级 关键能力提升练关键能力提升练A.此实验把分子看成球体B.可以估算出油膜的面积约为0.06m2C.每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积约为210-11m3D.估算出油酸分子的直径约为6.710-4mAC123456789 10 11解析 此实验把分子看成球体,A正确;小方格的边长为2cm,油膜所占方格数约为75个,故油膜的面积约为S=(210-2)275m2=0.03m2,B错误;每滴1234
9、56789 10 118.(多选)在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,某小组发现测得的分子直径数据比其他组大很多,可能的原因是()A.计算油膜面积时,只计算了完整方格的数目B.水面上爽身粉撒得过多,导致油膜没能充分展开C.将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算D.测量每滴油酸酒精溶液体积时,将29滴溶液错数成30滴ABC123456789 10 11解析计算油膜面积时,只计算了完整方格的数目,导致S偏小,根据可知,测量值偏大,故A正确;水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测量的面积S偏小,导致计算结果偏大,故B正确;计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸,体积偏大,则d偏大,故C正确;
10、测量每滴油酸酒精溶液体积时,将29滴溶液错数成30滴,计算代入纯油酸体积将偏小,测量分子直径偏小,故D错误。123456789 10 119.测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微镜法。(1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液;然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度;再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的正方形大小为2cm2cm。由图
11、可以估算出油膜的面积是 cm2(保留2位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是 m(保留1位有效数字)。甲2.6102810-10123456789 10 11(2)用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片如图乙所示,这个“量子围栏”是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.4310-8m的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为m(保留2位有效数字)。乙9.410-10123456789 10 11(2)直径为1.4310-8m的圆周周长为d=4.510-8m,可以估算出铁原子的直径约为m=9.410-10m。123456789 10 1110.(2023广东深圳高二期中)实验所用油
12、酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm。123456789 10 11(1)油酸膜的面积是cm2;(2)按以上实验数据估测油酸分子的直径为m(保留2位有效数字);(3)若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后,不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上。拿错的注射器针管比原来的粗,这会导致实验测得的油酸分子直径(选填“偏大”“偏小”或“不变”);(4)利
13、用单分子油膜法可以估测分子的大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油酸的密度为,摩尔质量为M,则阿伏伽德罗常数的表达式为NA=。1176.410-10偏小123456789 10 11解析(1)根据图中描绘的轮廓,不足半格舍去,大于半格算一格,共计117个方格,所以油膜的面积为S=11711cm2=117cm2。(3)拿错的注射器针管比原来的粗,则每滴油酸酒精溶液的体积较大,含有油酸较多,在水平面上形成油膜的面积较大,但计算时仍按原来的体积,根据,可知这会导致实验测得的油酸分子直径偏小。123456789 10 11123456789 10
14、 1111.在做用油膜法估测分子大小的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,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,坐标纸中小方格的边长为20mm,则:(1)油膜的面积是多少?(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径。123456789 10 11答案(1)2.3210-2m2(2)1.210-11m3(3)5.210-10m解析(1)油膜轮廓包围的方格数约58格,则油膜的面积S=58(2010-3)2m2=2.3210-2m2。
