復(fù)習(xí)學(xué)案一 微觀量的測定與估算

1、 復(fù)習(xí)學(xué)案一微觀量的測定與估算專題1實驗：用油膜法估測分子的大小一、實驗原理把一滴油酸(體積為K)滴在水面上，在水面上形成一層單分子油膜，如圖所示。測出油V膜面積S,則油膜的厚度就是油酸分子的直徑，即d=-.訂卩肚：二、實驗步驟測一滴油酸溶液中油酸的體積V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中，記下量筒內(nèi)增加一定體積V時的滴數(shù)，算出一滴油酸酒精的體積V=1，再根據(jù)油酸酒精溶液中油酸的濃度，算出一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為v=Vn-測定油膜的面積S撒：向長度為30cm40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上；滴：用注射器(或滴管)在淺盤中央、

2、水面上方約icm高處滴入一滴油酸酒精溶液；描:待油酸薄膜穩(wěn)定后，將玻璃板平放到淺盤上,用彩筆在玻璃板上描繪出油膜輪廓形狀；查：將玻璃板覆蓋在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)的正方形個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個，得到油膜面積S.計算油酸分子的直徑dV油酸分子的厚度(可視為直徑)d=.-三、注意事項實驗中用酒精稀釋油酸，有利于油酸在水面上形成單分子油膜。痱子粉的用量不要太大，否則不易成功。淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直?！緦c題組】(多選)用油膜法測分子大小時，采用的理想化條件是()A把在水面上盡可能

3、充分散開的油膜視為單分子油膜B把形成單分子油膜的分子看做緊密排列的球形分子C把油膜視為單分子油膜，但需考慮分子間隙D將單分子視為立方體模型2把體積為V(mL)的油酸倒入適量的酒精中，稀釋成V2(mL)的油酸溶液，測出1mL油酸溶液共有N滴；取一滴溶液滴入水中，最終在水中形成S(cm2)的單分子層油膜，則該油酸分子的直徑大約為()VA.imNVS2NVB.2mVS1VC.2cmD.NVS1VcmNVS23在做“油膜法估測分子的直徑”的實驗中，下列操作正確的是()將純油酸直接滴在水面上向量筒中滴1mL酒精油酸溶液，記下其滴數(shù)用試管向水面倒酒精油酸溶液少許在計算油膜面積時，凡是占到方格的一部分的都計

4、入方格的總數(shù)4在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，104mL油酸酒精溶液中有純油酸6mL.用注射器測得1mL上述溶液中有50滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如下圖所示，坐標紙中正方形小方格的邊長為20mm.油膜的面積是多少？每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑.“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=1mL的油酸中加酒精，直至總量達到V卄=500mL；油總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，當?shù)稳雗=100

5、滴時，測得其體積恰好是V0=1mL;先往邊長為3040cm的淺盤里倒入2cm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酒精油酸溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準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紙上，如下圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N,小方格的邊長l=20mm.根據(jù)以上信息，回答下列問題：TOC o 1-5 h z步驟;1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積廠是mL；油酸分子直徑是m.【高考題組】(2011大綱版全國卷)在“油膜法估測油酸分子的大小實驗中，有下列實驗步驟：往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水.待水面穩(wěn)定后將

6、適量的痱子粉均勻地撒在水面上。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：上述步驟中，正確的順序是。(填寫步驟前面的數(shù)字)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m

7、2。由此估算出油酸分子的直徑為m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)(2011上海卷)在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中，某同學(xué)操作步驟如下：取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積。改正其中的錯誤：若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8x10-3mL，其形成的油膜面積為40cm2，則估測出油酸分子的直徑為m。專題2與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的微觀量的計算【方法技巧】阿伏加德羅常數(shù)(NA=6.02x1023mol

8、F是連接宏觀世界與微觀世界的橋梁它把摩爾質(zhì)量M、摩爾體積7、物質(zhì)的質(zhì)量加、物質(zhì)的密度p等宏觀量，跟單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積7、分子直徑d等微觀量聯(lián)系起來在關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的微觀量進行計算時，一要建立正確的分子模型，二要準確理解阿伏加德羅常數(shù)的橋梁作用1分子的兩類模型1)球形模型：固體、液體中分子間距較小，可認為分子是一個挨著一個緊密排列的球V1體，由V=及V=nd3可得:0N06A2)立方體模型:氣體中分子間距很大，一般建立立方體模型認為氣體分子位于立方及V=d3可得：相鄰氣體分子間的平均距離d=V體中心，如圖所示由V0=A阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用M(1)一個分子的質(zhì)量：m=n;AM(

9、2)一個分子的體積：V0=；(只適用于固體、液體)A(3)一摩爾物質(zhì)的體積：MV=p、N、pN單位質(zhì)量中所含分子數(shù)：N=;(5)單位體積中所含分子數(shù)：N=ma；【對點題組】(多選)銅的摩爾質(zhì)量為密度為p,若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列說法正確的是()A.1個銅原子的質(zhì)量是p/NAB.1個銅原子占有的體積是PN-AC.1m3銅所含原子的數(shù)目是pNA/MD.1kg銅所含原子的數(shù)目是NA/M已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,該物質(zhì)的密度為p,則下列敘述中正確的是（）A.1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是pNAB.1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是MaC.該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是PNAD.該物質(zhì)1

10、個分子占有的空間是MpNA已知水銀的摩爾質(zhì)量為M,密度為p,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則水銀分子的直徑是（B.3M4兀pNAC.6M兀PNAD.MpNA試估算氫氣分子在標準狀況下的平均距離.（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）【高考題組】12（.2011江蘇卷）某同學(xué)在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kgmol-1,密度p=0.89503kgm-3.若100滴油酸的體積為1mL,則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多大？（取NA=6.02x1023mol-1,球的體1積V與直徑D的關(guān)系為V=6nD3,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2010江蘇卷）已知潛水員在

11、岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02x1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（2009江蘇卷）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)N=6.02x1023mol，取氣體分子的平均直徑為2x10-iom，若氣泡內(nèi)的A氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。解析答案【對點題組】【解析】由用油膜法估測分子的大小的實驗

12、可知，將體積為V的油膜液滴滴在水面上，V形成面積為S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直徑為d=，這顯然是將油膜視為單SV分子層，將油酸分子視為球形且認為分子是緊密排列的，公式d=中，并沒有將分子間隙S所占體積除外，所以，本題的正確選項應(yīng)為A、B.【答案】ABVV【解析】一滴溶液中純油酸的體積V=-，由d=V/S得d二1(注意單位).NVNVS22【答案】D【解析】不能將純油酸直接滴在水面上，A錯；不能用試管向水面倒溶液，應(yīng)使用滴管，C錯誤；占到方格一半或一半以上面積的計入方格總數(shù)，D錯?！敬鸢浮緽【解析】(1)數(shù)出在油膜輪廓范圍內(nèi)的格子數(shù)(面積大于半個方格的算一個，不足半個方格的舍去不算)為5

13、8個，油膜面積約為S=58x(0.02)2m2=2.32x10-2m2.因為50滴油酸酒精溶液的體積為1mL，且能求出溶液中含純油酸的濃度為n=104，V1故每滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V0=n=x6x104mL=1.2x1011m3.n50把油膜的厚度視為油酸分子的直徑，可估算出油酸分子的直徑為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)為了顯示單分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.V111滴酒精油酸溶液中純油酸的體積V=才=xmL=2x10-5mL

14、.nV100500總根據(jù)大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為113個，故面積S=113x20 x20mm2=4.52x104mm2,油酸分子直徑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）實驗操作開始之前要先配置油酸的酒精溶液，確定每一滴溶液中含有純油酸的體積，所以步驟放在首位。實驗操作時要在淺盤放水、痱子粉，為油膜形成創(chuàng)造條件，然后是滴入油酸、測量油膜面積，計算油膜厚度（即油酸分子直徑），所以接下來的步驟是.11（2）油酸溶液的體積百分

15、比濃度是300，一滴溶液的體積是50cm3=2x10-8m3，所2x10-8x以分子直徑d=300m=5x1O-iom0.13【答案】（1）（2）5x10-10【解析】要測量一滴溶液的體積應(yīng)該將N滴溶液滴入量筒，測量出總體積，再除以N就是一滴溶液的體積為使得油膜邊界清晰應(yīng)該在水面上先撒上痱子粉油酸分子的直徑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個銅原子的質(zhì)量應(yīng)是m=，A錯；1個銅原子的體積V=AAMPV“PN，B正確；1m3銅含銅的原子個數(shù)N=nNA=N=A，C正確；1kg銅含P

16、NAMAMA1N銅原子數(shù)N=nNA=mNa=，D正確.答案】BCD9.【解析】1kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為M所以分子個數(shù)為務(wù)，選項A、B均錯；MM物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是，選項C錯；該物質(zhì)的摩爾體積為V=，所以每個分子占NPAVM有的空間是二，選項D對.NPNAA【答案】DMVM10.【解析】1mol水銀的體積V=，1個水銀分子的體積V（=，把水銀P0NPNAA1則V0=nd3,所以d=6M分子看成球體，故正確答案為A.以d=A叩幷把水銀分子看成立方體，則V0=d3，所A【答案】A11.【解析】如圖所示，設(shè)L為小正方體的邊長，d為分子間距，若取1mol標準狀況下的氫氣為研究對象，則：Ad=L=N22.4xlO-3m3/mol3x10-9m.6.02x1023mol-i【答案】3x10-9m高考題組】M【解析】一個油酸分子的體積V0=，由球的體積與直徑的關(guān)系得分子直徑D=0pNA6M11x10-8m3，一滴純油酸的體積為X106m3=10