2020年高考物理一輪專題： 第49講 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小

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1、2020年高考物理一輪專題： 第49講 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共9題；共45分) 1. （2分） 將1mL的純油酸配成500mL的油酸酒精溶液，用滴管取一些該油酸酒精溶液，向量筒內(nèi)自然滴出200滴，讀出量筒示數(shù)增加了1mL．現(xiàn)用滴管將其中一滴油酸酒精溶液落到盛水淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2 ． （1） 求每滴油酸酒精溶液中純油酸的體積； （2） 估算油酸分子的直徑． 2. （6分） （1） 用油膜法估測

2、分子的大小時(shí)有如下步驟： A ．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上； B ．將油酸和酒精按一定比例配制好； C ．向淺盤中倒入約2cm深的水； D ．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，當(dāng)體積達(dá)到1ml時(shí)記下滴入的滴數(shù)，算出每滴液滴的體積； E 、向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉（或痱子粉）； F 、把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定； G 、把玻璃板放在方格紙上，數(shù)出薄膜所占面積； H 、計(jì)算出油膜的厚度 ． 把以上各步驟按合理順序排列如下：________ （2） 若油酸酒精溶液的濃度為每104ml溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1m

3、L上述溶液有液滴75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1cm， 則 ①油酸膜的面積是________m2； ②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3； ③按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________;m． 3. （3分） (2017高二下臨沂期中) 在測油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下： A．取油酸1mL注入250mL的量杯內(nèi)，然后向杯中加入酒精，直到液面達(dá)到250mL的刻度為止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成酒精油酸溶液； B．用滴管吸取制得的灑精油酸溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量

4、筒達(dá)到1mL為止，恰好共滴了100滴． C．在水盤內(nèi)注入蒸餾水，靜置后用滴管吸取酒精油酸溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜． D．測得此油膜面積為8102cm2 ． （1） 中學(xué)課本中，這種粗測油酸分子大小的方法叫做________法，讓油酸盡可能地在水面上散開，使其形成________層油膜．如果把分子看作球形，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________． （2） 利用相關(guān)數(shù)據(jù)可求得油酸分子直徑為________m．（取一位有效數(shù)字） 4. （8分） (2018高一下大同期末) 航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)處于完全失重狀態(tài)，

5、物體對支持物幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已經(jīng)無法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境中設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)航天器中有基本測量工具（比如刻度尺、秒表、彈簧測力計(jì)等） （1） 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量：彈簧測力計(jì)示數(shù)F,圓周運(yùn)動的周期T，及________ （2） 用所測得的物理量寫出待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為m=________（用測得的物理量的符號表示）。 5. （3分） 在《用油膜法估測分子的大小》的實(shí)驗(yàn)中： （1） 實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是 A . 將油膜看成單分子油膜 B . 不

6、考慮各油分子間的間隙 C . 考慮了各油分子間的間隙 D . 將油膜分子看成球形 （2） 實(shí)驗(yàn)中，將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，測得1cm3油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)將1滴油酸酒精溶液滴到水面上．隨著酒精溶液溶于水中，油酸在水面上形成一單分子薄層，測得這一薄層的面積為0.2m2，由此可估算出油酸分子的直徑為________m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） 用單擺測重力加速度，下列實(shí)驗(yàn)器材料中不需要的是________（填符號） A．鐵架臺B．帶細(xì)孔的小木球C．帶細(xì)孔的小鋼球 D．秒表E．天平F．細(xì)線 G．游標(biāo)卡尺H．mm刻度尺I．細(xì)鐵絲． 6. （7分）

7、 (2017高二下河南期中) 在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸7mL，用注射器測得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描述油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為2cm，求： （1） 油酸膜的面積是多少？ （2） 每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？ （3） 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測油酸分子的直徑是多少？ 7. （5分） 根據(jù)所學(xué)知識完成題目： （1） 如圖1所示為一豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接

8、有氣壓表，能夠直接表示出注射器內(nèi)密閉理想氣體的壓強(qiáng)．開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，若用力推動活塞，使活塞緩慢向下移動一段距離，不計(jì)活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變，密閉氣體與外界保持良好的熱交換．在活塞移動過程中，密閉氣體的壓強(qiáng)________（選填“增大”、“減小”或“不變”），密閉氣體________（選填“吸熱”或“放熱”）． （2） 在做用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，

9、其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是________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)，可估算出油酸分子的直徑為________m． 8. （7分） 在“油膜法估測油酸分子的大小”試驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①往邊長約為40cm的淺盆里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上． ②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． ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。? ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶

10、液一滴一滴的滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積． ⑤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： （1） 上述步驟中，正確的順序是________．（填寫步驟前面的數(shù)字） （2） 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．現(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0.13m2．由此估算出油酸分子的直徑為為________m．（結(jié)果保留1位有效數(shù)字） （3） 某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于． A . 油酸未

11、完全散開 B . 油酸中含有大量的酒精 C . 計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格 D . 求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴． 9. （4分） 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用油膜法估測分子直徑大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器抽得上述溶液2mL，現(xiàn)緩慢地滴出1mL溶液，共有液滴數(shù)為50滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤中，在刻有小正方形坐標(biāo)的玻璃板上描出油膜的輪廓如圖所示，坐標(biāo)中小正方形方格的邊長為20mm．試問： （1） 這種估測方法是將每個分子視為________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為____

12、____油膜，這層油膜的厚度可視為油分子的________． （2） 圖中油酸膜面積是________mm2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是________mL；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m．（最后一空保留1位有效數(shù)字） （3） 某學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于． A . 油酸未完全散開 B . 油酸溶液濃度低于實(shí)際值 C . 計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格 D . 求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴． 二、 綜合題 (共1題；共10分) 10. （10分） (2019高二下通榆月考) 在“用油膜法估測分子的大

13、小”實(shí)驗(yàn)中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為S cm2 ， 則： （1） 估算出油酸分子的直徑大小是________cm。 （2） 用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的________。 A . 摩爾質(zhì)量 B . 摩爾體積 C . 質(zhì)量 D . 體積 第 10 頁 共 10 頁 參考答案 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共9題；共45分) 1-1、 1-2、 2-1、 2-2、 3-1、 3-2、 4-1、 4-2、 5-1、 5-2、 6-1、 6-2、 6-3、 7-1、 7-2、 8-1、 8-2、 8-3、 9-1、 9-2、 9-3、 二、 綜合題 (共1題；共10分) 10-1、 10-2、