高中物理-实验:油膜法测分子的直径练习
实验题14油膜法估测分子直径(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
实验题14油膜法估测分子直径时间:50分钟 满分:100分1.(6分)(2020·东海县第二中学高二学业考试)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每1×104mL 溶液中有纯油酸6mL ,用注射器测得1mL 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形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm ,试求:(1)油酸膜的面积是_______cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL 。
(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为_______m 。
【答案】1406810-⨯ 105.710m -⨯【解析】【分析】【详解】(1)[1]油酸膜的面积是S =140×1cm 2=140cm 2(2)[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 64611mL 810mL 1075V -=⨯⨯=⨯ (3)[3]把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径6610281010 5.7101.4010m m V d S ----⨯⨯==≈⨯⨯ 2.(6分)(2020·河北省南和县第一中学高二期中)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40cm 的浅盘里倒入约2cm 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用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
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。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是___;(填写步骤前面的数字)(2)将31cm 的油酸溶于酒精,制成3300cm 的油酸酒精溶液;测得31cm 的油酸酒精溶液有50滴。
人教版高中物理必修三用油膜法估测油酸分子的大小典型例题及解析
答案:C 解析:该实验中在滴入油酸酒精溶液之前,要在水面上均 匀地撒上薄薄的一层爽身粉,其作用是形成清晰的油膜轮 廓;实验中,取油酸酒精溶液一滴,滴在撒有均匀爽身粉 的水面上形成面积尽可能大的油膜,待油膜形状稳定后, 再描绘油酸在水面上的轮廓,所以正确选项为C。
3、(1)用油膜法估测油酸分子的大小时有如下步骤: A.将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔画在玻璃 板上; B.将油酸和酒精按一定比例配制好; C.向浅盘中倒入约2 cm深的水; D.把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中,当体积达到1 mL 时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积; E.向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或爽身粉)
2、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,能将油膜的厚度近似认为 等于油酸分子的直径,下列措施可行的是( ) A.把爽身粉均匀地撒在水面上,测出其面积 B.取油酸一滴,滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 C.取油酸酒精溶液一滴,滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大 的油膜 D.把油酸酒精溶液滴在撒有均匀爽身粉的水面上后,要立即描绘油酸在水 面上的轮廓
A.质量
B.体积
C.摩尔质量 D.摩尔体积
(4)(单选)某同学计算出的油酸分子直径明显偏大,可能的原因
是_______。
A.油酸中含有大量酒精
B.痱子粉撒太多,油膜未能充分展开
C.计算油膜面积时,将所有不完整的方格都作为一格保留
D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时,1ml油酸酒精溶液的滴数多记
了10滴
Thanks.
(1)此估测方法是将每个油酸分子视为球形,让油酸尽可能在水面
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__径大小是________(用以上字母表示);
高三物理油膜法测分子直径高考物理实验方法大全(解析版)
高中物理实验方法油膜法测分子直径(解析版)方法:1.将油滴滴到装有水的烧杯里,让油滴均匀分布在水的表面上,这样油分子就以球状的形态,一个一个地平铺靠在一起.2.然后测出烧杯口的面积3.再用滴入水中油的体积除以面积,得到的就是油分子的直径了.注意事项:1.油酸不宜太浓,酒精不能太多,一定要等油膜全部散开而且绝对不可以沾到水盘边2.在计算面积时坐标纸上不满半格的舍去(不能与其他不足半格的加起来算)3.滴油酸的时候滴管距离水面不能太高,这样油酸不容易浮在水面,也不能太低沾到水面上题1:油膜法测分子直径(实验)在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:=1.00mL的油酸注入容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,(1)将体积为V1=100mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,直到液面达到V2形成油酸的酒精溶液,配成油酸的酒精溶液.(2)用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达=1.00mL为止,恰好共滴了100滴.到V1(3)在水盘内注入蒸馏水,静置后滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一油膜.【答案】(1)球体;单分子油膜;直径;(2)1×10-4mL;0.01mL;2.8×10-9m.【点评】本题考查了油膜法测分子直径的原理、求分子直径,是一道基础题,要理解实验原理;计算的时候要注意,需要求出纯油的体积,而不是油酸溶液的体积.题2:在用油膜法估测分子大小的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每104 mL 溶液中有6mL油酸,用注射器测得1mL上述溶液有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,其形状和尺寸如下图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm。
试求:(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。
高中物理 第5讲 实验:用油膜法估测油酸分子的大小
(3) 若 实 验 时 爽 身 粉 撒 得 太 厚 , 则 所 测 的 分 子 直 径 会 ________( 选 填 “ 偏 大 ” 或
“偏小”)。
解析:(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体,让油酸尽可能地在水面上散开,则形
成的油膜可视为单分子油膜,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径,d=VS。
(2)实验步骤为:配制好油酸酒精溶液,用注射器通过累积法测出 1 滴此溶液的体积,
然后将 1 滴此溶液滴在浅盘中撒有爽身粉的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板盖在
膜面积),这个厚度就近似为油酸分子的直径。
操作要领
1.配制油酸酒精溶液。 2.用注射器通过累积法得到1滴油酸酒精溶液的体积,再计算出1滴
油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。 3.借助坐标纸测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
二、实验核心关键点 1.数据处理 (1)计算一滴溶液中油酸的体积:V=kNV0(mL)。V0 为 N 滴油酸酒精溶液的体积,k
为油酸的浓度。 (2)计算油膜的面积 S:以边长为 1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,
大于半个的算一个,不足半个的舍去。 (3)计算油酸的分子直径:d=VS(注意单位统一)。
2.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之
前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响 实验效果。 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后 又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面 收缩。 (3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少 量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁。 (4)本实验只要求估测油酸分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可。
教师资格证-(高中)物理-精选练习题-精选练习题(一)
教师资格证-(高中)物理-精选练习题-精选练习题(一)[单选题]1.如图所示为某高中物理教科书的一个实验,该实验在物(江南博哥)理教学中用于学习的物理知识是()。
A.干涉B.衍射C.折射D.偏振参考答案:D参考解析:偏振指的是波动能够朝着不同方向振荡的性质,只有横波才能发生题干中实验用于学习的物理知识是偏振。
[单选题]2.如图所示,将一条形磁铁沿闭合线圈中心轴线以不同速度匀速穿过线圈,第一次所用时间为t1第二次所用时间为t2则()。
A.两次通过电阻R的电荷量相同B.两次电阻R中产生的热量相同C.每次电阻R中通过的电流方向始终保持不变D.磁铁处于线圈左侧时受到的磁场力向左,处于线圈右侧时受到的磁场力向右参考答案:A参考解析:根据两次线圈磁通量的变化量相等,所以两次通过电阻R的电荷量相同,A项正确。
由题知,磁铁通过线圈的速度不同,产生的感应电流不同,线圈所受到的安培力不同,所用的外力不同.而两次磁铁通过的位移相同,故外力做功不同,在电阻R中产生的热量不同,B项错误。
磁铁插入线圈过程中.穿过线圈的磁通量增加,磁铁穿出线圈过程,穿过线圈的磁通量减少,而磁场方向没有发生改变。
根据楞次定律可知,线圈产生的感应电流方向发生改变,则通过电阻R的电流方向也发生改变,C项错误。
根据楞次定律可知.安培力总要阻碍导体与磁体的相对运动,则磁铁处于线圈左侧时受到的磁场力向左,处于线圈右侧时受到的磁场力也向左,D项错误。
[单选题]3.由两种单色光P.Q组成的细光束,自A点沿半径方向射人两种不同材料做成的外形相同的半圆形透明体l.Ⅱ,在圆心0点发生反射与折射现象,如图所示,则()。
A.对同一色光。
介质I的折射率小于介质Ⅱ的折射率B.在同一均匀介质中单色光P的传播速度小于单色光QC.若入射光由A缓慢向B转动,仍保持沿半径方向射到O点,单色光P比单色光Q先发生全反射D.在相同条件下做双缝干涉实验.单色光P相邻条纹间距比单色光Q大参考答案:D参考解析:入射光线由介质I射人介质Ⅱ时,入射角小于折射角,则介质I是光密介质.介质Ⅱ是光疏介质,即介质I的折射率大于介质Ⅱ的折射率,A项错误。
高考物理实验-油膜法估测分子直径
油膜法估测分子直径知识元油膜法估测分子直径知识讲解一、实验目的估测油酸分子直径二、实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,将油酸分子看做球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d=计算出油膜的厚度,其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积,S为油膜面积,这个厚度就近似等于油酸分子的直径.三、实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.四、实验步骤1.取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中,制成200mL的油酸酒精溶液.2.往边长约为30~40cm的浅盘中倒入约2cm深的水,然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上.3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1mL,算出每滴油酸酒精溶液的体积V0=mL.4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜.5.待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积.7.据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V,据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d=,即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径,看其数量级(单位为m)是否为10-10,若不是10-10需重做实验.五、注意事项1.油酸酒精溶液的浓度应小于.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,这样求平均值误差较小.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1cm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.六、误差分析1.纯油酸体积的计算引起误差.2.油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面:(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.例题精讲油膜法估测分子直径例1.在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中,下列说法正确的是()A.实验中使用油酸酒精溶液,酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B.本实验不考虑油酸分子间的间隙C.将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D.为减小实验误差,应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液例2.符合“用单分子油膜估测分子的大小”实验中理想化假设的是()A.将油膜看成双分子层油膜B.将油分子看成球形C.不考虑各油分子间的相互作用力D.考虑各油分子间的间隙例3.在做“用油膜法估算分子的大小”实验时,先配置好浓度(单位体积溶液中含有纯油酸的体积)为η的油酸酒精溶液,并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V.用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液,在水面上形成油酸薄膜,待薄膜形状稳定后测量出它的面积S.关于本实验,下列说法中正确的是()A.水面形成的油酸薄膜的体积为VB.撒痱子粉是为了便于确定出油酸膜的轮廓C.根据可以估测油酸分子的直径D.根据可以估测油酸分子的直径例4.在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中,下列对实验过程的分析正确的是()A.测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法B.在水面上撒痱子粉是为了使油膜边缘形成规则形状C.在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法D.该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法例5.下列说法正确的是()A.0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能相同B.单晶体有周定的熔点和形状,多晶体没有固定的熔点和形状C.空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢D.因为液体丧面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力E.用油膜法估测分子大小时,用油酸酒精溶液体积除以单分子油膜面积,可得油酸分子的直径例6.下列说法正确的是()A.在油膜法估测分子大小的实验中,如果有油酸未完全散开会使测量结果偏大B.某气体的密度为ρ,每个气体分子的质量为m,则每个气体分子的体积为C.在轮胎爆裂的短暂过程中,胎内气体膨胀,温度下降D.一定质量的理想气体在体积不变时,每秒分子碰撞器壁的γ均次数随着温度降低而减少E.晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于增加分子的平均动能例7.在用油膜法估测分子大小的实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含纯油酸6mL,且1mL溶液为75滴。
油膜法测分子直径
阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁(1)微观量指:分子体积V 、分子直径d 、分子质量m(2)宏观量指:物体体积V 、摩尔体积V mol 、物体的质量M 、摩尔质量M mol 、物体的密度ρ(3)关系: ①分子的质量:mol mol A AM V m N N ρ== ②分子的体积:mol mol A AV M V N N ρ== ③物体所含的分子数:A mol mol V M n N V V ρ=⋅=或A A mol mol M V n N N M M ρ=⋅=⋅ 注 : 固、液体分子可以近似地认为紧密地靠在一起而气体分子间有一个很大的间隙,由上面②式求得的V 并非是一个分子自身的体积而是一个气体分子平均占据的空间(立方体)的体积。
设该立方体的边长为a ,则气体分子的平均间距为3V a =考点1.油膜法测分子直径例题1.(2009·济宁)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000mL 溶液中有纯油酸0.6mL ,用注射器测得1mL上述溶液为80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,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形方格的边长为1cm. (1)实验中为什么要让油膜尽可能散开?(2)实验测出油酸分子的直径是多少?(结果保留两位有效数字)(3)如果已知体积为V 的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M ,试写出阿伏加德罗常数的表达式.巩固练习1.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0.1mL 的量筒、盛有适量清水的45×50cm 2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1mL 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nC .________________________________________________________________________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1cm 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).巩固练习2.已知某种油的摩尔质量为0.1kg/mol ,密度为0.8×103k/m 3,现取一滴体积为0.3×10-3cm 3的油滴,滴于水面上展成一单分子油膜,测得油膜的面积为0.42m 2.试根据上述数据求出阿伏加德罗常数.(保留一位有效数字)考点2.分子大小与分子数目例题2.目前记忆体技术可达到的资料储存密度最高为8210byte/cm(1byte =1位元组=8位元),但纳米科技极可能突破此上限。
高中物理《热学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《热学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.把n 滴石油滴在水面上,石油在水面上形成一层单分子油膜,测得油膜的面积为S ,设每滴石油的体积为V ,则可以估算出该石油分子的直径为 ( ) A ./nS VB ./nV SC ./S VD ./V S2.某同学在做油膜法估测分子直径的实验,滴下油酸酒精溶液后,发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,可能是由于( )A .盆中水太多B .痱子粉撒得太多,且厚度不均匀C .盆太小,导致油酸无法形成单分子层D .油酸酒精溶液浓度过大3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,配制好适当比例的油酸酒精溶液,用注射器和量筒测得1mL 含上述溶液50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,测出油膜的面积,便可算出油酸分子的直径。
某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大,可能的原因是( ) A .油酸未完全散开 B .油酸中含有大量酒精C .计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格D .求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL 溶液的滴数多记了几滴4.在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( ) A .等效替代法B .控制变量法C .理想模型法D .比值定义法5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,用到了“数格子”的方法,是为了估算( ) A .一滴油酸的体积B .一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积C .一个油酸分子的体积D .一个油酸分子的面积6.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。
根据分子动理论,判断下列说法中正确的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了炭粒分子运动的无规则性B.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力C.压缩气体比压缩液体容易得多,这是因为气体分子间距离远大于液体分子间距离D.将体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油酸分子直径为V S7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积),1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴;在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液,水面上形成油酸薄膜,下图为油膜稳定后的形状,每个正方形小方格的边长为10 mm。
7.1实验_油膜法测分子直径
实验中,如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单 分子油膜的面积 S(如图 1 乙所示),即可算出油酸分子的 大小,直径 d=VS.
图1
三、实验器材 清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约30 cm~40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有机玻璃板)、彩笔、痱 子粉(或石膏粉)、坐标纸,容量瓶(500 mL). 四、实验步骤 1.用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、 粉尘; 2.配制酒精油酸的溶液; 3.用注射器或滴管将酒精溶液一滴一滴地滴入量筒 中,并计下量筒内增加一定体积VN时的滴数N;
9.根据酒精油酸溶液的配制比例,算出一滴溶液中纯油
酸的体积 V,并代入公式 d=VS算出油酸薄膜的厚度 d; 10.重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜的厚度,并求
平均值,即为油酸分子的大小.
五、注意事项 1.实验前,必须将所有的实验用具擦洗干净.实验 时,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不能混 用,否则会增大实验误差. 2.痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成 功. 3.油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜,不宜长时 间放置. 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.
4.根据 V0=VNN算出每滴酒精油酸溶液的体积 V0; 5.向浅盘里倒入 2 cm 深的水,并将痱子粉或石膏粉均 匀地撒在水面上; 6.用注射器或滴管将酒精溶液滴在水面上一滴; 7.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板(或有机玻璃板) 放在浅盘上,并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上; 8.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油 酸薄膜的面积 S;
六、误差分析 1.油酸酒精溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容 易改变,会给实验带来较大误差. 2.利用小格子数计算轮廓面积时,轮廓的不规则性 容易带来计算误差. 3.油膜形状的画线误差.
高中物理第二册实验四 用油膜法估测分子的大小
实验四 用油膜法估测分子的大小实验目的:学会用油膜法估测分子的大小实验器材:①注射器或滴管 ②事先配制好的油酸酒精溶液 ③量筒④盛有清水的浅盘 ⑤痱子粉⑥玻璃板⑦坐标纸实验原理:如果分子直径为d ,油滴体积是V ,油膜面积为S ,那么d=V /S ,测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ,测出油膜的面积S ,估算出分子直径的数量级。
实验步骤1.用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积〔如1mL 〕时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 。
2.往边长约为30—40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水,待水稳定后,将适量痱子粉均匀地洒在水面上。
3.用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面上一滴,形成如图1—1所示的形状,待油酸薄膜的性状稳定后,将准备好的玻璃板放在浅盘上,〔注意玻璃板不能与油膜接触〕然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。
4.将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上,计算出油膜的面积S ,求面积时以坐标纸上边长为1cn 的正方形为单位,计算出正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个,5.根据纯油酸的体积V 和油酸的面积S 可计算出油酸薄膜的厚度S V l,即油酸分子的大小。
须知1.油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。
2.油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。
3.每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。
4.痱子粉不宜撒得过厚,器具用后要清洗好。
实验纪录项目油酸酒精1mL 溶液一滴油酸酒一滴油油膜面积课堂练习1.油酸是一种脂肪酸,它的分子和水分子有很强的能力,当它浮在水面上形成一层油膜时,薄膜中只有一层分子,这样的一层油酸薄膜简称。
如果油酸分子可以大致看作球形,油膜的厚度就是分子的直径。
事先测出一滴油酸的体积V,再测出油膜的面积S,就可计算出油膜分子的直径d= 。
油酸分子直径的数量级是 m。
人教版高中物理选修1-2实验;用油膜法估测分子的大小
4、在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,准备有以下器材:用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃、彩笔。还缺少的器材有( )
A、只有量筒; B、只有坐标纸; C、量筒和坐标纸; D、不再缺器材。
二、填空题
5、体积为1.2×10-3cm3的油滴在静止的水面上扩散为4m2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,1mol这种油的体积为,油分子的质量为.(油的密度为0.8×103Kg /m3)
6、体积为10-4cm3的油酸,滴在水面上散开形成一单分子油膜层,则油膜面积的数量级为cm3。
C、考虑了各油酸分子间的间隙; D、将油酸分子看成球形。
2、用油膜法测定分子的直径的实验中,体积为V的油滴,在水面上形成近似圆形的单分子油膜,油膜直径为D,则油分子的直径大约为( )
A、 ; B、 ; C、 ; D、 。
3、早期测定分子大小采用油膜法,一滴密度为0.8×103Kg/m3,质量为8×10-4g的油滴在水面上形成 3.2m2的单分子层油膜,由此可知油分子直径为( )
三、解答题:
7、一滴油在水面上形成的油膜最大面积是1.25m2.若油滴原来的体积是1.0mm3,密度为0.86×103Kg /m3,此种油的摩尔质量为131.3g/mol,试估算阿伏加德罗常数(取两位有效数字)
人教版高中物理选修1-2实验;用油膜法估测分子的大小
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实验;用油膜法估测分子的大小
一、选择题:
1、用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是( )
油膜法测分子直径物理实验报告
油膜法测分子直径物理实验报告实验目的:利用油膜法测量分子直径,探究分子的微观尺寸。
实验原理:油膜法是一种测量分子直径的常用方法。
其原理基于油膜的稳定性,在一定条件下,油膜的厚度与分子直径成正比关系。
通过测量油膜的厚度,即可计算出分子的直径。
实验器材及药品:1. 玻璃片2. 厚度可调的温度控制台3. 推测仪4. 甘油5. 乙醚6. 高锰酸钾溶液实验步骤:1. 在干净的玻璃片上滴加一滴甘油。
2. 将另一块玻璃片轻轻压在甘油上,使甘油均匀薄层分布在两玻璃片之间。
3. 将玻璃片放置在温度控制台上,调节温度,使甘油半透明。
4. 使用推测仪测量油膜的厚度。
首先将推测仪放在油膜上,使其与玻璃表面接触。
再将推测仪拉起,读取测量值。
5. 重复上述步骤3-4,分别在不同温度下测量油膜的厚度。
6. 根据测得的油膜厚度数据,计算分子的直径。
实验结果及讨论:通过实验测量得到的油膜厚度数据如下:温度/℃油膜厚度/mm20 0.4225 0.3930 0.3735 0.3540 0.32通过上述实验数据,我们可以使用线性拟合的方法得到油膜厚度和温度之间的关系,从而求得分子直径。
根据油膜法的原理,油膜的厚度与分子直径成正比。
假设油膜的厚度与温度之间的关系为y = ax + b,其中y为油膜厚度,x为温度。
通过线性拟合计算得到的拟合直线为:y = 0.0087x + 0.1936由于油膜厚度与分子直径成正比,则分子直径d与油膜厚度y的关系为:d = ky,其中k为比例常数。
通过上述拟合直线,我们可以得到k = 0.0087根据实验测量的油膜厚度数据计算得到的分子直径如下:温度/℃油膜厚度/mm 分子直径/nm20 0.42 3.65425 0.39 3.38330 0.37 3.20435 0.35 3.02540 0.32 2.784以上为实验测量得到的分子直径数据。
通过实验结果可知,随着温度的升高,分子直径有所减小。
这与分子在热运动中的碰撞频率增加有关,导致分子更加紧密排列。
第2节 实验:用油膜法估测分子的大小
例2.某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算
结果明显偏大,可能是由于( ADE)A.油酸未完全散
开B.油酸中含有大量酒精C.求每滴体积时,1 mL溶 液的滴数多数了几滴D.求每滴体积时,1 mL溶液的 滴数少数了几滴E.计算油膜面积时,舍去了所有不足 一格的方格
例3.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.
第2节 实验:用油膜法估测油酸分子的大小
思考:分子很小,如 何测量分子的大小呢?油膜法测分子直径第2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小
油膜法测分子直径
将体积为V的油酸(C17H13COOH)滴到水面 上,使其均匀地、尽可能地散开成很薄的一层,
此时可以认为油酸分子一个挨一个紧密排成 一单层油膜,油膜的厚度就是单个分子的直径,
三、实验器材:油酸、__酒__精____、注射器或滴管、量筒、浅盘、 玻璃板、坐__标___纸___、彩笔、痱子粉或细石膏粉。
四、实验步骤
1.在浅盘中倒入约2 cm深的水,将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上。
2.取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中,制成200 mL的__油__酸__酒___精_溶液。
思维拓展 用油膜法估测分子的大小时 (1)油酸分子的形状真的是球形吗?排列时会一个紧挨一个吗? (2)实验中为什么不直接用纯油酸而是用被稀释过的油酸酒精溶 液? (3)实验中为什么在水面上撒痱子粉(或细石膏粉)? (4)实验中可以采用什么方法测量油膜的面积?
例1. 某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
为0.2 m2. 由此可知油酸分子大约为多少?
解:一滴油酸酒精溶液含油酸体积:
第70讲 用油膜法估测油酸分子的大小(练习)(原卷版)-2025年高考物理一轮复习讲练测(新高考)
第70讲用油膜法估测油酸分子的大小(模拟精练+真题演练)1.(2024·福建宁德·福建省宁德第一中学校考一模)在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2500mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;①用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数,直到达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;①在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细爽身粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有爽身粉,可以清楚地看出油膜轮廓;①待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;①将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为m3,求得的油酸分子直径为m(此空保留一位有效数字)。
(2)于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据偏大。
出现这种结果的原因,可能是。
A.计算油酸膜面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理B.水面上爽身粉撒的较多,油酸膜没有充分展开C.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴2.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)如图在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)某同学实验中先配制一定浓度的油酸酒精溶液,接着又进行了下列操作,操作的合理顺序是 (填字母代号)。
A .将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜B .将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上并计算油酸薄膜的面积C . 将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D . 向浅盘中倒入约2cm 深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上以上(2)实验中,若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为1132.510m -⨯,测量并计算出油膜的面积为224.010m -⨯,则油酸分子的直径为 m 。
2021-2022学年度人教版选择性必修3实验:用油膜法估测油酸分子的大小_作业
实验:用油膜法估测油酸分子的大小一、选择题1.(2022·北京·牛栏山一中高三开学考试)(单选)用油膜法估测油酸分子直径的实验中,一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V ,油膜面积为S ,油酸的摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A ,下列说法正确的是( )A .一个油酸分子的质量A N MB .一个油酸分子的体积为A V NC .油酸分子的直径为V SD .油酸的密度为M V 2.(2022·江苏南通·高二开学考试)(单选)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列实验操作会让测量结果偏大的是( )A .配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间,再使用该溶液进行实验B .在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴C .在水面上撤的痱子粉偏多D .在计算油膜面积时,把不满一格的油膜都算成了一格3.(2022·上海松江·一模)(单选)2021年4月29日,长征五号B 遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射成功。
下列“学生实验”能在空间站重演的是( )A .用DIS 研究加速度和质量的关系B .用DIS 研究机械能守恒定律C .研究共点力的合成D .用单分子油膜估测分子的大小 4.(2022·黑龙江齐齐哈尔·一模)(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,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形方格的边长为2cm ,油膜所占方格数约为75个,下列说法正确的是( )A .此实验把分子看成球体B .可以估算出油膜的面积约0.06㎡C .每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积约2⨯10-11m 3D .估算出油酸分子的直径约6.7⨯10-4mE .若所撒痱子粉过厚,会导致最终估测的分子直径偏大二、实验题5.(2022·河北·石家庄二中实验学校高二阶段练习)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。
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高中物理-实验:油膜法测分子的直径练习
A级抓基础
1.在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( )
A.等效替代法B.控制变量法
C.理想模型法D.比值定义法
解析:应用油膜法测分子直径,其实验的原理是将油酸分子看成是球形的,测出油的体积,然后让油在水面上形成单分子油膜,测出油膜的面积,油的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度,即油分子的直径.该方法采用了理想模型法.答案:C
2.用“油膜法”来粗略估测分子的大小,认为油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上,下列哪项是不正确的( )
A.分子都是球形的
B.所有分子都能形成单分子油膜
C.分子都是一个一个挨着一个排列的
D.滴入的油酸溶液是高纯度的溶液
解析:在“用油膜法估测分子的大小”实验中,做这样的近似:①油膜是呈单分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙,紧密排列;为了获取单分子油膜,则将油酸滴入酒精溶液,形成低纯度的油酸溶液,故A、B、C正确,D不正确.
答案:D
3.为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差,下列方法可行的是( ) A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并读出量筒里这些溶液的体积
V 1,则每滴油酸酒精溶液的体积V2=
V
1
100
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.先在浅盘水中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
解析:测一滴油酸酒精溶液的体积时,如果保证滴数是准确的,误差主要是从
量筒中读出n=100滴溶液的体积,如果不是整体积数,那么估读的体积误差就大
了;因此应数出量筒里每增加一个整体积数(量筒的最小分度)所滴入的滴数,故A项错,B项正确;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项错;D项中的做法没有必要,并且牙签上沾有油酸,会使油酸体积测量误差增大.
答案:B
4.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283 kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1 mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是______m2(取N A=
6.02×1023mol-1,球的体积V与直径D的关系为V=1
6
πD3,结果保留一位有效数
字).
解析:1滴油酸的质量为:
m=ρV=0.895×103 kg/m3×
1
100
×1×10-9 m3=8.95×10-9 kg,
一滴油酸所含分子的个数:
N=m
M
N
A
=
8.95×10-9
0.283
×6.02×1023个=2×1016个,
又4
3
πr3=
V
N
,
解得:r=33V
4πN
=
33×1×10-11
4×3.14×2×1016
m≈5×10-10 m,
故所形成的单分子油膜的面积约为:
S=V
2r
=
1×10-11
2×5×10-10
m2=0.01 m2.
答案:0.01
B级提能力
5.(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
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 mol的溶液的滴数多记了10滴
解析:油酸分子直径d=V
S
计算结果明显偏大,可能是V取大了或S取小了,
油酸未完全散开,所测S偏小,d偏大,A正确;油酸中含有大量的酒精,不影响结果,B错;若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,使S变小,d变大,C正确;若求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴,使V变小,d变小,D不正确.
答案:AC
6.为保护环境和生态平衡,在生产活动中严禁污染水源.在某一水库中,一艘快艇在水面上匀速行驶,速度为8 m/s.油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油处共用1.5分钟.漏出的油在水面上形成宽约100 m的长方形油层,漏出油的体积为 1.44×10-3m3,则该油层的厚度约为分子直径的________倍(油分子的直径约为10-10m).
解析:油层长度L=vt=8×90 m=720 m,
油层厚度D=1.44×10-3
720×100
m=2×10-8 m,
则倍数n=2×10-8
10-10
=200倍.
答案:200
7.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2 cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.
(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去).则油膜面积为________.
(2)写出估算油酸分子直径的表达式________________.解析:(1)根据图可得8S;
(2)油酸的体积为V0=
n
N(n+m)
V,油酸分子直径的表达式d=
V
8S
=
nV
8SN(m+n)
.
答案:(1)8S(2)d=
nV
8SN(m+n)。