熱學(xué) 實(shí)驗(yàn)十二 用油膜法估測分子的直徑 高考押題

1、1.做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測記錄如圖，則圖中記錄的是()A分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線D按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于某個(gè)微粒而言，在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，故也就無法描繪其速度時(shí)間圖線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確答案：D2用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的淺盤、

2、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙(最小正方形邊長為1 cm)則(1)下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確排序應(yīng)為_(填)序號(hào)為估算油酸分子的直徑，請補(bǔ)填最后一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟DA待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上B用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)NC將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入一滴D_(2)利用以上測量數(shù)據(jù)，寫出單個(gè)油酸分子直徑的表達(dá)式為_解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得，給出的實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序?yàn)锽CA，步驟D應(yīng)為將畫有油酸薄膜輪廓的玻

3、璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S.(2)每滴油酸酒精溶液的體積為1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V0.05%所以單個(gè)油酸分子的直徑為d.答案：(1)BCA將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S(2)3在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，已知一滴溶液中油酸的體積為V油膜，配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1500,1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的體積是_ mL，所以一滴溶液中油酸體積為V油酸_ cm3.若實(shí)驗(yàn)中測得結(jié)果如下表所示，

4、請根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫出空白處的數(shù)值，并與公認(rèn)的油酸分子長度值L01.121010 m作比較，并判斷此實(shí)驗(yàn)是否符合數(shù)量級(jí)的要求次數(shù)S/cm2L/cmL平均值153324933563解析：由題給條件得，1滴溶液的體積為V溶液 mL4103 mL，因?yàn)椋?滴溶液中油酸體積為：V油酸 V溶液 cm38106 cm3.據(jù)此算得3次測得L的結(jié)果分別為：L 11.5108 cm，L 21.62108 cm，L 31.42108 cm其平均值為：1.511010 m面積為40 cm2，則估測出油酸分子的直徑為_m.解析：(1)由于一滴溶液的體積太小，直接測量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測量誤差液面上不

5、撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失敗(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：d m1.2109 m答案：(1)在量筒中滴入N滴溶液在水面上先撒上痱子粉(2)1.21095.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)定后形成的純油膜的形狀如圖所示若每一個(gè)小方格的邊長為25 mm，試問：(1)這種估測方法是將每個(gè)油酸分子

6、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_上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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)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：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，故油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d m2.71010 m.答案：(1)球體單分子直徑4.41021210112.71010(2)主要有兩個(gè)原因：水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積擴(kuò)張油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮6利用油膜法可以粗略的測出阿伏加德羅常數(shù)，把密度0.8103 kg/m3的某種油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V0.5103 cm3，形成的油膜面積為S0.7 m2，油的摩爾質(zhì)量為M00.09 kg/mol.若把油膜看成是單分子層，每個(gè)油分子看成球形，那么：(1)油分子的直徑是多少？(2)由以上數(shù)據(jù)可以粗略地測出阿伏加德羅常數(shù)NA是多少