2018高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3实验12用油膜法估测分子的大形件(稍微压字)

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2018版高考物理江苏专用大一轮复习讲义文档选修3-3 第

第2讲固体、液体和气体一、固体晶体与非晶体的比较深度思考区分晶体与非晶体最准确的方法是看什么？答案看是否有固定的熔点．二、液体和液晶1．液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．2．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．三、饱和汽、饱和汽压和相对湿度1．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．2．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强．(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．3．相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．即：相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压.深度思考在闷热的夏天我们会感到非常的不舒服，是因为空气的相对湿度大还是小呢？答案相对湿度大四、气体1．气体压强(1)产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和体积．②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．2．气体实验定律3.理想气体的状态方程 (1)理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能． (2)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C .气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例． 4．气体实验定律的微观解释 (1)等温变化一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大． (2)等容变化一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大． (3)等压变化一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．1．判断下列说法是否正确．(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的．( × )(2)单晶体具有固定的熔点，而多晶体和非晶体没有固定的熔点．( × ) (3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．( √ ) (4)液晶是液体和晶体的混合物．( × )(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力．( √ )(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行．( √ ) (7)一定质量的理想气体在等压变化时，其体积与摄氏温度成正比．( × ) 2．(粤教版选修3－3P26第1题)关于晶体与非晶体，正确的说法是( )A．晶体能溶于水，而非晶体不能溶于水B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒的排列是不规则的C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动着D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，不相等的是非晶体答案 B3．(粤教版选修3－3P37第2题)(多选)下列现象中，与液体表面张力有关的是() A．小缝衣针漂浮在水面上B．小木船漂浮在水面上C．荷叶上的小水珠呈球形D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来答案ACD4．(粤教版选修3－3P24第1题)辨别物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是() A．从外形来判断B．从各向异性或各向同性来判断C．从导电性能来判断D．从是否具有确定的熔点来判断答案 D5．(人教版选修3－3P25第1题改编)对一定质量的气体来说，下列几点能做到的是() A．保持压强和体积不变而改变它的温度B．保持压强不变，同时升高温度并减小体积C．保持温度不变，同时增加体积并减小压强D．保持体积不变，同时增加压强并降低温度答案 C6．(人教版选修3－3P23第2题)如图1所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)．如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计．已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm.图1(1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？ (2)估算这个气温计的测量范围．答案 (1)刻度是均匀的 (2)23.4 ℃～26.6 ℃ 解析 (1)由于罐内气体压强始终不变，所以 V 1T 1＝V 2T 2，V 1T 1＝ΔV ΔT ， ΔV ＝V 1T 1ΔT ＝362298ΔT ，ΔT ＝298362·S ·ΔL由于ΔT 与ΔL 成正比，刻度是均匀的． (2)ΔT ＝298362×0.2×(20－10) K ≈1.6 K故这个气温计可以测量的温度范围为： (25－1.6) ℃～(25＋1.6) ℃ 即23.4 ℃～26.6 ℃.命题点一固体与液体的性质例1 (多选)下列说法正确的是( )A ．悬浮在液体中的微粒越小，在液体分子的撞击下越容易保持平衡B ．荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用C ．物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能D ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大答案 BD解析做布朗运动的微粒越小，在液体分子的撞击下越不容易保持平衡，故A 错误；荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B 正确；物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能，故C 错误；潮湿与空气的相对湿度有关，与绝对湿度无关，当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大，故D 正确．1．(多选)下列说法正确的是( )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体答案BCD解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为光学各向异性，选项B正确；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确．2．(多选)下列说法正确的是()A．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点B．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性C．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体D．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征答案BD解析单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体熔点不固定，A错误．单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的，具有空间周期性，表现为各向异性，B正确．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，C错误．液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性，D正确．3．下列说法正确的是()A．一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力C．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液D．土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松答案BC命题点二气体压强的产生与计算平衡状态下气体压强的求法1．液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．2．力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．3．等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．液体内深h 处的总压强p ＝p 0＋ρgh ，p 0为液面上方的压强．例2 若已知大气压强为p 0，在图2中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强．图2各装置均处于静止状态．答案甲：p 0－ρgh 乙：p 0－ρgh 丙：p 0－32ρgh 丁：p 0＋ρgh 1解析在甲图中，以高为h 的液柱为研究对象，由二力平衡知p 甲S ＝－ρghS ＋p 0S 所以p 甲＝p 0－ρgh在图乙中，以B 液面为研究对象，由平衡方程F 上＝F 下有： p A S ＋ρghS ＝p 0S p 乙＝p A ＝p 0－ρgh在图丙中，仍以B 液面为研究对象，有 p A ′＋ρgh sin 60°＝p 0 所以p 丙＝p A ′＝p 0－32ρgh 在图丁中，以液面A 为研究对象，由二力平衡得 p 丁S ＝(p 0＋ρgh 1)S 所以p 丁＝p 0＋ρgh 1.4．竖直平面内有如图3所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a 、b ，各段水银柱高度如图所示，大气压为p 0，求空气柱a 、b 的压强各多大．图3答案 p a ＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)解析从开口端开始计算，右端大气压为p 0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b 气柱的压强为p b ＝p 0＋ρg(h 2－h 1)，而a 气柱的压强为p a ＝p b －ρg h 3＝p 0＋ρg(h 2－h 1－h 3)． 5．汽缸截面积为S ，质量为m 的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图4所示，当活塞上放质量为M 的重物时处于静止．设外部大气压为p 0，若活塞与缸壁之间无摩擦．求汽缸中气体的压强．图4答案 p 0＋(m ＋M )gS解析 p 气S ′＝(m ＋M )g ＋p 0Ssin α又因为S ′＝Ssin α所以p 气＝(m ＋M )g ＋p 0S S ＝p 0＋(m ＋M )gS .命题点三气体状态变化的图象问题 1．气体实验定律图象对比(质量一定)2.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系．例如图5中A 、B 是辅助线与两条等容线的交点，可以认为从B 状态通过等温升压到A 状态，体积必然减小，所以V 2＜V 1.图5例3 (多选)(2018·江苏单科·12A)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为________． A ．压强变小B ．压强不变C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽(2)如图6甲所示，在斯特林循环的p－V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态A和状态D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态A对应的是________(选填“①”或“②”)．图6(3)如图甲所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4 J和20 J，在B→C 和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和12 J．求气体完成一次循环对外界所做的功．答案(1)AC(2)不变①(3)8 J解析(1)停止加热后，高压锅在密封状态下缓慢冷却，此过程中锅内水蒸气仍是饱和汽，由p－T关系知，p减小．故A、C项正确．(2)从B→C的过程中，气体体积不变，故单位体积中的气体分子数目不变；因T A<T D，温度升高气体分子的平均速率增大，则A状态对应的是①.(3)完成一次循环气体内能不变，即ΔU＝0吸收的热量Q＝(20＋12－4－20) J＝8 J由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得，W＝－8 J，气体对外做功为8 J.气体状态变化图象的应用技巧1．明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程．2．明确斜率的物理意义：在V－T图象(或p－T图象)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大．6.一定质量的理想气体，从图7中A 状态开始，经历了B 、C ，最后到D 状态，下列说法中正确的是( )图7A ．A →B 温度升高，体积不变 B ．B →C 压强不变，体积变大 C ．C →D 压强变小，体积变小 D ．B 点的温度最高，C 点的体积最大答案 A7．如图8所示，汽缸开口向右、固定在水平桌面上，汽缸内用活塞(横截面积为S )封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计．轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物(质量为m )连接．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0(mg ＜p 0S )，轻绳处在伸直状态，汽缸内气体的温度为T 0，体积为V .现使汽缸内气体的温度缓慢降低，最终使得气体体积减半，求：图8(1)重物刚离开地面时汽缸内气体的温度T 1； (2)气体体积减半时的温度T 2；(3)在如图乙所示的坐标系中画出气体状态变化的整个过程并标注相关点的坐标值．答案 (1)p 0－mg S p 0T 0 (2)p 0－mgS2p 0T 0(3)见解析图解析 (1)p 1＝p 0，p 2＝p 0－mgS等容过程：p 1T 0＝p 2T 1解得：T 1＝p 0－mg Sp 0T 0(2)等压过程：V T 1＝V 2T 2解得：T 2＝p 0－mg S2p 0T 0(3)如图所示命题点四气体实验定律的微观解释例4 (多选)对于一定质量的气体，当压强和体积发生变化时，以下说法正确的是( ) A ．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变 B ．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小 C ．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变 D ．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大答案AD8．(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B ．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C ．气体分子的总数增加D ．单位体积内的分子数目增加答案 BD解析理想气体经等温压缩，体积减小，单位体积内的分子数目增加，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，压强增大，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故B、D正确，A、C错误．9．(多选)封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案BD解析等容变化温度升高时，压强一定增大，分子密度不变，分子平均动能增大，单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，B、D正确．题组1固体、液体和气体性质的理解1．(多选)气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图1所示，下列说法正确的是()图1A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大D．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率答案CD解析由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，故B错误，D正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确．故选C、D.2．(多选)(2018·江苏·12A(1))对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案AD解析若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶体的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性．选项C 错误，D正确．3．(多选)下列四幅图对应的四种说法正确的有()A．图中微粒运动位置的连线就是微粒无规则运动的轨迹B．当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间的分子势能最小C．食盐晶体总是立方体形，但它的某些物理性质沿各个方向是不一样的D．温度升高，每个气体分子热运动的速率都会增大答案 BC解析 A 图为固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置情况，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线，A 错误；温度升高，分子平均动能增大，但不表示每个分子速率都增大，D 错误．4．(多选)关于晶体、液晶和饱和汽的理解，下列说法正确的是( ) A ．晶体都有规则的几何外形B ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点C ．饱和汽压与温度和体积都有关D ．相对湿度越大，空气中水蒸气越接近饱和答案 BD题组2 气体状态变化的图象问题5.一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图2所示，下列说法正确的是( )图2A ．b →c 过程中，气体压强不变，体积增大B ．a →b 过程中，气体体积减小，压强减小C ．c →a 过程中，气体压强增大，体积不变D ．c →a 过程中，气体内能增大，体积变小答案 C解析 b →c 过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖—吕萨克定律VT ＝C 得知，体积应减小．故A 错误．a →b 过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，压强减小，根据玻意耳定律pV ＝C 得知，体积增大．故B 错误．c →a 过程中，由图可知，p 与T 成正比，则气体发生等容变化，体积不变，故C 正确，D 错误．6.图3为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )图3A ．T A <TB ，T B <TC B ．T A >T B ，T B ＝T C C ．T A >T B ，T B <T CD ．T A ＝T B ，T B >T C答案 C解析由题中图象可知，气体由A 到B 过程为等容变化，由查理定律得p A T A ＝p BT B ，p A >p B ，故T A >T B ；由B 到C 过程为等压变化，由盖—吕萨克定律得V B T B ＝V CT C ，V B <V C ，故T B <T C .选项C正确．7．如图4所示，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )图4A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．始终不变D ．先增大后减小答案 A8．如图5甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象．已知气体在状态A 时的压强是1.5×118 Pa.图5(1)写出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值． (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应的位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程．答案见解析解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是一个等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A ＝V BT B所以T A ＝V A V B T B ＝0.40.6×300 K ＝200 K(2)由题图甲可知，B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B ＝p CT C所以p C ＝T C T B p B ＝400300×1.5×118 Pa ＝2.0×118 Pa则可画出状态A →B →C 的p －T 图象如图所示．题组3 气体实验定律的应用9．如图6所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为S ＝1×10－3 m 2，汽缸内有质量m ＝2 kg 的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K 销于如图位置，离缸底高度L 1＝12 cm ，此时汽缸内被封闭气体的压强p 1＝1.5×118 Pa ，温度T 1＝300 K ，外界大气压p 0＝1.0×118 Pa ，g ＝10 m/s 2.图6(1)现对密闭气体加热，当温度升到T 2＝400 K ．其压强p 2多大？(2)若在此时拔去销子K ，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为T 3＝360 K ，则这时活塞离缸底的距离L 3为多少？(3)保持气体温度为360 K 不变，让汽缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L 4＝16 cm 处，则求汽缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a 的大小及方向．答案 (1)2.0×118 Pa (2)18 cm (3)7.5 m/s 2，方向向上解析 (1)等容变化：p 1T 1＝p 2T 2，解得p 2＝2.0×118 Pa(2)活塞受力平衡，故封闭气体压强 p 3＝p 0＋mgS ＝1.2×118 Pa根据理想气体状态方程，有 p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3又V 2＝L 1S ，V 3＝L 3S 解得：L 3＝18 cm(3)等温变化：p 3V 3＝p 4V 4，解得p 4＝1.35×118 Pa 应向上做匀加速直线运动对活塞，由牛顿第二定律：p 4S －p 0S －mg ＝ma 解得：a ＝7.5 m/s 2.。

选修3-3实验用油膜法估测分子的大小

选修3-3实验用油膜法估测分子的大小【例1】在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,实验简要步骤如下: ( )A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积SB.将一滴酒精油酸溶液滴在水面,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C.用浅盘装入约2 cm 深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D.取一定体积的油酸和确定体积的酒精混合均匀配制成一定浓度的酒精油酸溶液E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积VF.用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数G.由V /S 得油酸分子的直径d上述实验步骤的合理顺序是 . 答案 DFECBAG【例2】在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用酒精油酸的浓度约为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液为75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,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,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 1 cm,估测油酸分子的直径.(保留一位有效数字)答案 7×10-10 m【例3】油酸分子式是C 17H 33COOH,其中对水有很强的亲和力,故当它滴入水中时,油酸分子能在水中,形成一个油膜.答案—COOH 直立单分子层【例4】利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度 =0.8×103kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜面积=0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球为S=0.7 m2,油的摩尔质量M形,那么:(1)油分子的直径是多少?是多少?(先列出文字计算式,再代入数据计(2)由以上数据可精确测出阿伏加德罗常数NA算,只要求保留一位有效数字.)答案 (1)7.1×10-10 m (2)6×1023 mol-11.某学生在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精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,1 mL的溶液的滴数多计了10滴答案 AC2.用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是( )A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油膜分子看成球形答案 ABD3.在用油膜法测量分子的大小的实验中,下列说法正确的是( )A.油酸可以用汽油代替,因为汽油也不溶入水而能溶入酒精B.可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中C.可以用汽油代替酒精,因为油酸能溶入汽油D.不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜答案 D4.用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤CA.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数NB.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n.C. .D.将画有油膜薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小 cm.答案 (1) 将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 (2)NS n%05.05.体积为1.2×10-3cm3的油滴在静止的水面上扩散为4 m2的单分子油膜,假设分子间是紧密排列的,则可估算出这种油分子的直径为,1 mol这种油的体积为 ,油分子的质量为 .(油的密度为0.8× 103 kg/m3)答案 3×10-10 m 8.5×10-6 m3 1.1×10-26 kg6.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,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液油酸是250滴,那么一滴溶液的体积是mL,所以一滴溶液中纯油酸体积为 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L=1.12×10-10 m做比较,判断此实验是否符合数量级的要求.次数 S/cm 2 L=/cm SV L 的平均值1 5332 493 3563答案 251 8×10-61.50×10-8cm 1.62×10-8cm 1.42×10-8cm 1.51×10-10m。

18届高考物理一轮总复习热学实验用油膜法估测分子的大小课件(选修3_3)

• 3．误差原因 •个方面： • ①油膜形状的画线误差； • ②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．
•考点实验考查
1．实验操作时要先配置油酸酒精溶液，然后再利用量筒测量并计算每滴油酸酒精溶液的体积． V 2．油酸酒精溶液分子在水面上形成的油膜面积，用 d＝ S 计算出油膜的厚度，此时 d 即为油酸分子的直径．
2．实验注意事项 1 (1)油酸酒精溶液的浓度应小于500. (2)痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀． (3)测 1 滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差减小． (4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直． (5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓． (6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长为 1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．
• (1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出： • ① ___________________________________________________ ____. • ② ___________________________________________________ ___. • (2)上述实验步骤的合理顺序是________．
－6 1 × 10 V 故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为 V0＝Nρ＝ 50 ×0.06% m3＝1.2×10－11
m3. (3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为 d＝
－11 V0 1.2×10 －10 ＝ m. －2m≈2.3×10 S 5.13×10

高考物理一轮复习第十一章热学课件新人教版选修3-3

体积 (2)分子势能跟物体的体积有关系．
(3)分子势能的变化与分子间距离的变化的关系
分子势能的变化与分子力做功有关，可用分子力做功来量度(如图)．
以r→∞处为零势能处． ①当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加． ②当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加． ③当r＝r0时，分子势能最小(但不一定为零)．
称做热运动． 3．分子间的相互作用力
同时 (1)引力和斥力同时存在，都随距离的增大而减小，
斥力斥力变化更快．
(2)分子力的特点 ①r＝r0时(r0的数量级为10－10 m)，F引＝F斥，分子力F ＝0；
②r<r0时，F引<F斥，分子力F表现为斥力；斥力
引力 ③r>r0时F引>F斥，分子力F表现为引力；
0 ④r>10r0时，F引、F斥迅速减为零，分子力F＝0.
(3)分子力随分子间距离的变化图象
气体分子运动的特点
1．气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计．中间多，两头少 2．气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律． 3．气体分子向各个方向运动的机会均等．
(1)热力学温度的零值是低温极限，永远达不到，即热力学温度无负值． (2)温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子来说温度没有意义.
热力学定律
1．热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．
ΔU ＝ Q ＋ W (2)表达式： ΔU ＝ Q ＋ W.
温度和温标
1. 温度 (1)温度在宏观上表示物体的冷热程度，在微观上表示分子的平均动能． (2)温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，一切达到热平衡的系统都具有相同的温பைடு நூலகம்度． 2．两种温标

2018届高考物理一轮总复习热学实验用油膜法估测分子的大小课后提能演练(选修3-3)

实验用油膜法估测分子的大小1．(多选)“用油膜法估测分子的大小”的实验的依据是( )A．将油膜看成单分子油膜B．不考虑各油分子间的间隙C．考虑了各油分子间的间隙D．将油膜分子看成球形【答案】ABD2．(多选)某学生在“用油膜法估测分子的大小”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B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多计了10滴【答案】AC3．(2017届邵阳检测)关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列说法中正确的是( )A．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径B．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上C．实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足一格的应全部舍去D．单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径【答案】D4．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①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；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明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4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________ m.【答案】(1)②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－9【解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d＝VS＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4m＝1.2×10－9 m.5．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∶5 000,1 mL溶液滴25滴，那么1滴溶液的体积是________mL，所以1滴溶液中油酸的体积为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直径d0＝1.12×10－10m 作比较，判断此实验是否符合数量级的要求：________.1．42×10－8 1.51×10－10符合要求【解析】由题给条件得，1滴溶液的体积V溶液＝125 mL＝4×10－2 mL，因为V油酸V溶液＝15 000，故1滴溶液中油酸的体积为V油酸＝15 000V溶液＝15 000×125cm3＝8×10－6 cm3据此算得3次测得d的结果分别为：1.50×10－8cm,1.62×10－8cm,1.42×10－8 cmd的平均值：d＝d1＋d2＋d33≈1.51×10－10 m这与公认值的数量级相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求．6．用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、分度值为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤CA．用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N；B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．_____________________________________________________________________；D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S .(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小____________(单位：cm)．【答案】见解析【解析】(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为0.05%N mL ，向浅盘中共滴入油酸的体积V ＝0.05%n Ncm 3，所以单个油酸分子的直径为d ＝V S＝0.05%n NS.。

高三物理一轮复习第十一章热学第1节分子动理论内能课件(选修3-3)

第十一章热学[选修 3－3]
[备考指南]
考点内容要求考点
内容
要求
分子动理论的基本观点 Ⅰ
固体的微观结构、 Ⅰ
晶体和非晶体
一、和实验依据
二、固液晶的微观结构 Ⅰ
分子
动理阿伏加德罗 Ⅰ 体、液液体的表面张力现 Ⅰ
论内常数
体和气象
能气体分子运
体
气体实验定律
Ⅰ
动速率的统 Ⅰ 计分布
子间距等于小球的直径或立方体
图 11-1-1
的棱长，所以 d＝ 3 6πV(球体模型)或 d＝3 V(立方体模型)。
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。如图 11-1-2 所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为 d 的立方体，所以 d＝3 V。
图 11-1-2
2．宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量 Mmol 、摩尔体积 Vmol 、密度 ρ 与作为微观量的分子直径 d、分子质量 m、每个分子的体积 V0 都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。
(1)一个分子的质量：m＝MNmAol。
(2)一个分子所占的体积：V0＝VNmAol(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。
解析
3．(2015·海南高考)已知地球大气层的厚度 h 远小于地球半径 R，空气平均摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，地面大气压强为 p0，重力加速度大小为 g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________。
解析
要点二布朗运动与分子热运动
单位和其他物理量的单位
实验十二用油膜法估测分子的大小

高三物理一轮复习第十一章热学实验十二用油膜法估测分子的大小课件(选修3-3)

请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：
错误的步骤：__________________________________；
有遗漏的步骤：________________________________。
(2)用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常
数，还需知道油滴的
()
A．摩尔质量
B．摩尔体积
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_______ 油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。图中油酸膜的面积为________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是______m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m。(结果保留两位有效数字)
实验十二用油膜法估测分子的大小
考点一实验原理与操作
[典例 1] 在“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 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 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用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
膜，已测得油膜层的面积为 0.2 m2，由此可以估测油酸分
子的直径为________cm。
解析
(2)某同学在实验过程中，在距水面约 2 cm 的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：_______________________。解析
[题组突破] 4．(多选)(2016·九江模拟)某学生在“用油膜法估测分子大
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。

高三物理一轮复习配套文档：第十一章热学《选修3-3》

第十一章⎪⎪⎪热学[选修3－3][备考指南]第1节分子动理论内能(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。

(×)(2)温度越高，布朗运动越剧烈。

(√)(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。

(×)(4)－33 °C＝240 K。

(√)(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。

(×)(6)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。

(√)(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。

(×)要点一微观量的估算1．两种分子模型物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型。

(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图11-1-1所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d＝36Vπ(球体模型)或d＝3V(立方体模型)。

图11-1-1(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。

如图11-1-2所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V 。

图11-1-22．宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、每个分子的体积V 0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。

如下所示。

(1)一个分子的质量：m ＝M molN A 。

(2)一个分子所占的体积：V 0＝V molN A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。

(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M molρ。

(4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝MM mol N A。

(5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρVM mol N A。

[多角练通]1．(2016·盐城二模)某教室的空间体积约为 120 m 3。

试计算在标准状况下，教室里空气分子数。

2018高考物理一轮总复习达标训练课件：第十一章热学选修3-3 第32讲精品

力．( )
• 2．(多选)(晶体和非晶体的区别)在甲、乙、
丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接
触石蜡层背面上一点，石蜡熔化的范围分别
如图(1B)D、(2)、(3)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系
如图(4)所示．下列判断正确的是(
)
• A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、丙为晶体，乙是非晶体
• 3．(多选)(液体的特点)下列事件A与B 其结论中
正确的是(
)
• A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——不浸润现象
• B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力
• C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象
• D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
• 4．(多选)(饱和汽、饱和汽压和空气A温C度)下
______，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满整个空间； • “②中分间子多，做两无头规少”则的运动，速率有大有小，且时时变化，大量分子减的少速率按增多 ___增_大___________不__变_____ 的规律分布；
• ③率压大温强的度体分升积子高温数时度_，_速__率__，小分的子分的子平数均___速__率_将，速 ______，但速率分布规律______．
(
)
• A．温度不同饱和汽的饱和汽压都相同
• B．温度升高时，饱和汽压增大
• C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大
• D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关
•一固体和液体的性质
• 1．晶体和非晶体
• (1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性．
• (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体．

高考物理总复习：选修3-3第十一章热学

3．高考在本章出计算题的可能性较大，尤其是气体实验定律和理想气体状态方程，有时还涉及到力的平衡知识，在平时复习时应进行有针对性的训练.
第1节分子动理论内能
一、分子动理论 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子直径大小的数量级为①______m. 油膜法测分子直径：d＝V/S，V 是油滴体积，S 是② ______油膜的面积． (2)一般分子质量的数量级为 10－26 kg.
跟踪训练 1 某房间的地面面积是 15 m2，高 3 m．空气的平均摩尔质量为 2.9×10－2 kg/mol.若房间内所有水蒸气液化成水后的体积为 103 cm3，已知水的密度为 ρ＝ 1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量 Mmol＝1.8×10－2 kg/mol.
(1)求标况下房间内空气的质量． (2)估算水分子的直径．(保留两位有效数字)
2．分子势能 (1)分子势能随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为： ①当 r>r0 时，分子力表现为引力，随着 r 的增大，分子引力做负功，分子势能增大． ②当 r<r0 时，分子力表现为斥力，随着 r 的减小，分子斥力做负功，分子势能增大．
③当 r＝r0 时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零．
【解析】水分子的质量 m＝NμA＝VN·Aρ，所以①、③ 正确．水蒸气分子间的距离远大于其本身的大小，所以水分子的体积 V0≪NVA＝μN/Aρ，故②、④错误．正确选项为 B.
【答案】 B
题后反思 (1)桥梁作用：阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁． (2)注意气体不同于固体和液体的特征，我们无法利用 V0＝VNmA确定一个气体分子的体积．
④分子势能曲线如图所示．

2018高考物理一轮总复习达标训练课件：第十一章热学选修3-3 第31讲精品

•三分子与分子势能
• 对分子势能的理解 • 分子势能与分子间的距离(宏观表现为物体的
体积)有关，分子势能的大小随距离的变化如图所示，由图可知：
• 1．当分子力为零时，即r＝r0时，分子势能不是零，而是最小．
• 2．当r>r0时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子需要不断克服分子力做功，
273.15 K.
温度
• (3)分子的动能
• ①分子动能是_______________所总具和有的动能；
• ②分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，______是分子热运动的平
• (4)分子的势能
• ①意义：由于分子间存在着引力和斥力相，对所位置以分子具有由它们的____________决定的能．
• ③影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小______．
• ④改变物体内能的两种方式：______和 ___________．
• 1．判断正误
• (1)温度越高，扩散现√ 象越明显．( )
• (2)布朗运动是液体分子的×无规则运动．( )
• (3)分子间的引力和斥力都随分子√间距的减小
• (1)被分解的水中含有水分子的总数N；
• (2)一个水分子的体积V.
解析：(1)水分子数 N＝mMNA＝10－6×11.08－×3×106－.02×1023＝3×1016 个 (2)水的摩尔体积 Vmol＝Mρ 水分子体积 V0＝VNmAol＝ρMNA＝3×10－29 m3
• 答案： (1)3×1016个 (2)3×10－29 m3
• 3．当r<r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距离减小，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大．

高三物理一轮总复习第11章选修3-3章末总结课件

C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
【答案】CD
2．(多选)(2015 广东)右图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气( )
【解析】(1)由 p－T 图象可知过程 ab 是等容变化，温度升高，内能增加，体积不变，由热力学第一定律可知过程 ab 一定吸热，选项 A 正确；过程 bc 温度不变，即内能不变，由于过程 bc 体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项 B 错误；过程 ca 压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项 C 错误；温度是分子平均动能的标志，由 p－T 图象可知，a 状态气体温度最低，则平均动能最小，选项 D 正确；b、c 两状态温度相等，分子平均动能相等，由于压强不相等，所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项 E 正确．故选
(2)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分割成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为 p10，如图(a)所示．若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体体积之比为 3∶1，如图(b)所示．设外界温度不变．已知活塞面积为 S，重力加速度大小为 g，求活塞的质量．
A．体积减小，内能增大 B．体积减小，压强减小 C．对外界做负功，内能增大 D．对外界做正功，压强减小
【解析】实际气体在温度不太低、压强不太大时可看作理想气体．充气袋被挤压，气体体积减小，外界对

人教版2018最新版本高考物理一轮复习_选修3-3_热学_实验_用油膜法测量分子的大小PPT课件

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解析
根据纯油酸的体积 V 和油膜面积 S，可计算出油膜的厚
V 度 L，把油膜厚度 L 视为油酸分子的直径，则 d＝ S ，每滴油酸 1 酒精溶液的体积是 cm3，而 1 cm3 的油酸溶于酒精，制成 300 50 cm3 的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 1 1 是 V＝ × cm3，则根据题目要求保留一位有效数字可知 300 50 油酸分子的直径为 5×10
＝129×1 cm2＝129 cm2 (2)根据已知条件可知，1 mL 溶液中有 75 滴，1 滴溶液的体积 1 是 mL.又已知每 104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL，一滴油酸酒 75 1 6× 75 精溶液中纯油酸的体积是 V＝ mL＝8×10－6mL 4 10
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(3)油酸分子的直径为 V 8×10 d＝ S ＝ 129
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0.6 1 (2)一滴纯油酸的体积 V＝ × mL＝7.5×10－12m3 1 000 80
－12 V 7.5×10 －10 • 油酸分子直径 d＝ S ＝ m ≈ 6.6 × 10 m. －4 114×10 －10 •
(3) 让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜．
－10
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－10
m.

高三物理一轮总复习第11章选修33 第4节实验用油膜法估测分子的大小课件

考点一对实验原理和步骤的考查例 1(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有 ____________________． (2)在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面做了理想化的假设__________________；实验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是为了__________________________；在将酒精油酸溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了______________________．
本实验采用使油酸在水面上形成一层单分子的油膜的方法，估测分子的大小，油酸是一种脂肪酸，它的分子和水有很强的亲和力，当它浮于水面时，能形成一个单分子层油膜，如果油膜分子可以大致看做球形，油膜的厚度就是分子的直径，如图所示．
三、实验器材用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔、量筒、坐标纸．四、实验步骤 1．配制油酸酒精溶液，取 1 mL 的油酸滴入酒精中配制成 500 mL 的油酸酒精溶液． 2．用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液
去，多于半格的算一个．方格边长的单位越小，求出
的面积越精确．一滴纯油酸的体积为 AV/N，这滴油
酸在水面上散开的面积为 Xa2，则 d＝(AV/N)/Xa2＝
VA NXa2.
【答案】(1)量筒、痱子粉、坐标纸 (2)将油膜看成单分子膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的纯油酸黏滞力较大，直接测量体积时误差太大界定油膜大小的边界 (3)d、a、c、b (4)①NVXAa2 ②57
上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．
5．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积 S.求面积时以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位．数出轮廓内正方形的个数，不足半

高三物理一轮总复习第11章选修33 第4节实验用油膜

第4节实验：用油膜法估测分子的大小一、多选题1．“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是A．将油酸形成的膜看成单分子油膜B．不考虑各油酸分子间的间隙C．考虑了各油酸分子间的间隙D．将油酸分子看成球形2．某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于A．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值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1 mL的溶液的滴数多记了10滴3．用油膜法估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4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，需直接测量的物理量有A．一滴油滴的体积B．油膜的面积C．油膜的厚度D．酒精油酸溶液的体积及总滴数二、填空题5．(1)在课本上粗测油酸分子的大小的方法叫做__________法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成__________油膜．如果把分子看做球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．(2)在上述实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器量得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为 1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________mL，油酸膜的面积是______cm2，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________________m.6．在研究微观世界里的物质时，通常需要借助估算和建立模型的方法．对于液体分子，一般建立球体模型或者立方体模型来估算分子直径，而实验室中常用油膜法估测分子直径．(1)分别写出上述估算分子直径的三种方法的最简表达式；(要求说明所使用字母的物理意义)(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，已准备好的实验器材有：酒精油酸溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸、痱子粉．还缺少____________．三、计算题7．已知油酸的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水浅盘里，待液面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.试求：a．油酸薄膜的面积约是多少？b．每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少？c．按以上实验数据估测出油酸分子的直径．8．为了做“用油膜法估测分子的大小”实验，某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25 m2的蒸发皿，滴管，量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)，纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少？第4节实验：用油膜法估测分子的大小【考点集训】1．ABD 2.AC 3.AB 4.BD5．(1)油膜单分子直径 (2)5×10－6 65 7.7×10－106．(1)①分子构建成球体模型时，用d 表示分子直径，V 0表示单个分子的体积，V 0＝43π(d 2)3，d ＝36V 0π； ②分子构建成立方体模型，V 0表示的物理意义同上，d 表示分子的边长，则有V 0＝d 3，d ＝3V 0.③油膜可视为单分子油膜时，令d 表示分子直径，V 表示油膜的体积，S 表示油膜面积，则油膜厚度等于分子直径，即d ＝V S. (2)量筒7．【解析】a .题图形状表示油膜面积的大小，采用“四舍五入”法近似处理，可数得小方格数约为110个，油膜面积S ＝110×1 cm 2＝110 cm 2. b ．1 mL 溶液为75滴，则1滴溶液的体积为175 mL ，又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，1滴溶液即175 mL 溶液中纯油酸的体积为V ＝175104×6 mL ＝8×10－6 mL . c ．油酸分子直径d ＝V S ＝8×10－6×10－6110×10－4 m ≈7.27×10－10 m . 8．【解析】根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时此时油酸浓度最大，一滴油酸的体积为：V ＝ds ＝10－10 m ×0.25 m 2＝2.5×10－11 m 3，一滴酒精油酸溶液的体积为：V 0＝160×10－6 m 3，因此油酸的浓度为：V V 0＝2.5×10－11 m 3160×10－6 m 3＝1.5×10－3.。

2018高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3实验12用油膜法估测分子的大形件(稍微压字)

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选修3-3实验 用油膜法估测分子的大小

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2018届高考物理一轮总复习 热学 实验 用油膜法估测分子的大小课后提能演练(选修3-3)

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2018高考物理一轮总复习达标训练课件：第十一章 热学选修3-3 第32讲 精品