油膜法估测分子直径实验课后作业参考答案
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。
实验课17 用油膜法估测分子的大小
改正其中的错误: 。 (2)若油酸酒精溶液体积分数为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。
考向1
考向2
考向3
-13-
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
=
6������3 ����2
由题意可知一滴油的质量 M=ρV
一个油分子的质量为
m=������������
=
����������3 6������3
所以有 NA=������������0 = 6���������π���0���������3���3=6×1023 mol-1。
答案 (1)7.1×10-10 m (2)NA=6���������π���0���������3���3 6×1023 mol-1
考点三
-5-
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。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,不足半个的舍去,多于半个的算一个。
7.根据一滴油酸酒精溶液所含油酸的体积V和其形成的薄膜的面 积S,算出油酸薄膜的厚度 d=VS ,即为油酸分子的大小。比较算出的 分子大小,看其数量级是否为10-10 m。
-8-
)
-9-
考向1
考向2
考向3
(3)某同学做用油膜法估测分子大小的实验时,在边长约30 cm的
浅盘里倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上,用注射
器滴一滴
(选填“纯油酸”“油酸水溶液”或“油酸酒
精溶液”)在水面上。稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标
油膜法测定分子直径
油膜法测定分子的直径一、理论基础:二、数据的处理:三、数据分析:四、注意事项:例1(2022·北京市海淀区101中学模拟)在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们通过宏观量的测量间接计算微观量.(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性.若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,这滴溶液中含有纯油酸体积为V,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为________.(2)某同学实验中先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,测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后,接着又进行了下列操作: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2 cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上以上操作的合理顺序是________(填字母代号).(3)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d 明显偏大.出现这种情况的原因可能是________.A .将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B .油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C .水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开D .计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理(4)将1 cm 3的油酸溶于酒精,制成200 cm 3的油酸酒精溶液;测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是0.16 m 2.由此估算出油酸分子的直径为________ m .(结果保留一位有效数字).答案 (1)单层 V S(2)DACB (3)AC (4)6×10-10 解析 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性.若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,这滴溶液中含有纯油酸体积为V ,形成面积为S 的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为d =V S. (2)实验中先在浅盘中倒入约2 cm 深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上;然后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;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;将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积.则合理的顺序是:DACB.(3)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d 明显偏大.根据d=V S可知:将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,则V 偏大,测得的分子直径d 偏大,选项A 正确;油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则油膜的面积偏大,则测得的分子直径偏小,选项B 错误;水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,则S 的测量值偏小,分子直径测量值偏大,选项C 正确;计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理,则S 测量值偏大,则分子直径测量值偏小,选项D 错误.(4)一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V =1200×150cm 3=10-10 m 3 油酸分子的直径为d =V S =10-100.16m ≈6×10-10 m. 例2 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,将1 mL 的纯油酸配制成5 000 mL 的油酸酒精溶液,用注射器测得1 mL 溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,每格边长是0.5 cm ,根据以上信息,回答下列问题:(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为____ mL ;(2)油膜的面积为________ cm 2;(3)油酸分子的直径约为________ m ;(此小题保留一位有效数字)(4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中,油膜的面积大小变化情况是________.(5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,但都发生了操作错误.其中会导致所测的分子直径d 偏小的是________.A .甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些B .乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的细,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小C .丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些答案 (1)2.5×10-6 (2)35 (3)7×10-10 (4)先变大后变小 (5)A 解析 (1)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V =180×15 000mL =2.5×10-6 mL (2)由题图油膜可知,油膜所占坐标纸的格数约140个,油膜的面积为S =140×0.5×0.5 cm 2=35 cm 2(3)油酸分子的直径约为d =V S≈7×10-10 m (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中,由于酒精的挥发,油膜的面积大小变化情况是先变大后变小.(5)甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大了一些,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小,由d =V S,可知所测的分子直径d 偏小,A 正确;乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的细,一滴油酸酒精溶液的实际体积变小,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小,对应的油膜面积S 变小,但体积V 还是按原来的计算的,由d =V S,可知所测的分子直径d 偏大,B 错误;丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些,由d =V S ,可知所测的分子直径d 偏大,C 错误.。
备战2019年高考物理 考点一遍过 考点59 实验:用油膜法估测分子直径大小(含解析)
实验:用油膜法估测分子直径大小用油膜法估测分子直径的大小1.原理:把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,使油酸在水面上形成单分子油膜,如果把油酸分子简化成球形,则油膜的厚度即为油酸分子的直径,如图所示。
2.计算:如果测出油酸的体积为V,单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径d=VS。
3.分子大小:除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为10-10 m。
4.油膜法测分子直径(1)实验步骤①在浅盘中倒入约2 cm深的水,将痱子粉均匀撒在水面上。
②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液,记下滴入的滴数n,算出一滴油酸酒精溶液的体积V0。
③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。
④待油酸薄膜形状稳定后,将玻璃放在浅盘上,用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状。
⑤将玻璃放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S;或者玻璃板上有直径为1 cm的方格,则也可通过数方格数,算出油酸薄膜的面积S。
⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
⑦计算油酸薄膜的厚度d=VS,即为油酸分子直径的大小(2)注意事项①实验前,必须把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,否则会增大误差,影响实验结果。
②待测油酸面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓,扩散后又收缩有两个原因:一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后液面收缩。
③本实验只要求估算分子大小,实验结果的数量级符合要求即可。
④痱子粉不宜撒得过厚,油酸酒精溶液的浓度以小于11000为宜。
⑤向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。
5.数据处理计算方法:(1)一滴油酸溶液的平均体积(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V=V×油酸溶液的体积比。
(体积比=)(3)油膜的面积S=n×1 cm2。
(n为有效格数,小方格的边长为1 cm)(4)分子直径d=VS。
(代入数据时注意单位的统一)6.几点说明(1)酒精油酸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。
实验用油膜法估测分子的大小
THANK YOU!
酸 6 mL,715 mL 溶液中纯油酸的体积是 V=6×107415 mL =8×10-6 mL.
(3)油酸分子的直径为 d=VS=8×12160-6 cm≈6.3× 10-10 m.
【答案】(1)126 cm2 (2)8×10-6 mL (3)6.3×10-10 m
【巩固基础】 *1.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是 ( ABD ) 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
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1 mL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,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边 长为1 cm,试求:
(1)油酸膜的面积是多少cm2?
【解析】本题考查的是用油膜法测分子直径,意在 考查学生对单分子油膜的理解和粗略估算能力.本实验 中为了使油膜不分裂成几块,需在水面上均匀撒上痱子 粉;由于本实验只是一种估算,在数油膜所覆盖的坐标 格数时,大于半个格的算一个格,少于半个格的舍去; 油酸溶液在水面上充分扩散后形成一层单分子油膜,油 膜厚度可看成分子直径,由题意可知,油酸溶液的浓度
【解析】“用油膜法估测分子的大小”的原理是将 一滴油酸(体积为 V)滴入水中,使之形成一层单分子油 膜,成为一个一个单层排列的球形体.显然球形体的直 径即为单分子油膜的厚度 d.假设单分子油膜的面积为
S,必然有 d=VS. 所以“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依
据是 A、B、D.
高中物理 2. 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 用油膜法估测分子直径的实验中,下列说法正确的是()A.在滴入溶液前,应先把痱子粉撒在水面上,而且应尽量多撒一点B.可以用带刻度的注射器直接测量一滴溶液的体积C.若测得一滴溶液的体积为V,油膜的面积为S,则油酸分子的直径为D.根据测得的油酸分子的直径结合阿伏加德罗常数和油酸的密度可估算油酸的摩尔质量2. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,将体积百分比浓度为的滴油酸酒精溶液滴在量筒中,测得体积为。
再将其中的一滴溶液滴在水面上,形成一层单分子油酸薄膜,薄膜面积为,则油酸分子大小为()A.B.C.D.3. 在用油膜法测分子大小的实验中,取体积为V1的纯油酸用酒精稀释,配成体积为V2的油酸酒精溶液,现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上,稳定后油膜的面积为S,已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,则下列说法不正确的是()A.该实验中假设油酸分子是球模型,油酸在水面形成了单分子油膜B.实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸C.由题目中数据可知油酸分子的直径为D.这一滴溶液中所含的油酸分子数为4. 某同学在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时,下列操作使实验结果偏小的是()A.直接使用了纯油酸B.撒的痱子粉过多,导致油酸未能完全散开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,1mL的溶液的滴数多计了10滴5. 在用油膜法测分子大小的实验中,取体积为V1的纯油酸用酒精稀释,配成体积为V2的油酸酒精溶液。
现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上,稳定后油膜的面积为S,已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,则下列说法不正确的是()A.该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的B.由题目中数据可知油酸分子的直径为C.在计算面积时,如果将油膜轮廓中包含的所有格数(包括不完整的)都按整数格计算在内,那么计算分子直径数值会偏大D.这一滴溶液中所含的油酸分子数为6. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,下列做法不正确的是()A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸小于10-2mLB.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的直径7. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中,下列说法正确的是()A.该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜B.中的V是一滴油酸酒精溶液的体积C.若油酸酒精溶液浓度太高,会使油酸分子直径的测量值偏小D.测量油膜面积时,必须让油膜形成规则的几何形状8. 下列说法正确的是( )A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.只要知道某物质的密度和其分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数C.已知某种气体的密度为ρ,质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该气体分子之间的平均距离可以表示为D.根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S,就能算出油酸分子直径9. 在用油膜法估测分子大小的实验中,体积为V的某种油,形成一圆形油膜,直径为d,则油分子的直径近似为()A.B.C.D.10. 为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差,下列操作正确的是()A.用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液,共可滴N滴,则每滴中含有油酸mLB.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.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中,再把痱子粉撒在水面上11. 关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验,下列实验操作正确的是()A.将纯油酸直接滴在水面上B.水面上撒的痱子粉越多越好C.待水稳定后再将痱子粉均匀撒在水面上D.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许12. 用单分子油膜测分子的直径时,对其所用实验方法的正确认识是A.用量筒测得油酸酒精溶液的体积V,计算油酸分子直径时要用到d="V/s" B.用透明方格纸,是为了便于估算一滴油酸溶液形成的油膜面积C.在水面上撒些痱子粉,是为了让油膜尽量散开并呈现圆形D.在水面上撒些痱子粉,是为了围住油膜形成规则形状二、多选题(选择题)13. 某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,计算结果偏大,可能的原因是()A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量的酒精C.求每滴体积时,溶液的滴数多记了10滴D.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的小方格14. “用油膜法估测分子的大小”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15. 在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中,某同学的操作如下,不正确的是()A.将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积C.在浅盘中盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定D.在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积三、解答题16. 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,密度。
实验油膜法估测油酸分子的大小课后习题答案及解析
油膜法估测油酸分子的大小课后习题答案及解析1.把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中,调节盐水的密度,使薄膜能在盐水中悬浮,此时盐水的密度为 1.2×103 kg/m3。
用天平测出尺寸为 10 cm×20 cm 的这种塑料薄膜的质量是36 g,请计算薄膜的厚度。
解析:2.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,有两个非常巧妙的设计,请你借鉴这两个设计思路,完成以下实验:(1)现需要在一个烧杯中倒入 0.01 g 食盐供以后做实验用,但现有的电子秤最小只能称 1 g 的质量,怎么办?请定量地具体说明操作的步骤。
解析:先用电子秤称量99g纯净水,再用电子秤称量1g食盐,将1g食盐放入99g纯净水中,充分搅拌,再向烧杯中滴入1g食盐溶液,带烧杯中的水分蒸发后,烧杯中就留下0.01g食盐。
(2)有一小捆粗细均匀的细铁丝,要较精确地测量细铁丝的横截面积,你认为应该怎样测量?说出所需的器材和测量方法。
解析:器材:刻度尺、水、量筒、一段金属丝(5m左右)。
测量方法:①用刻度尺测出金属丝的长度。
②将金属丝浸入盛有一定量水的量筒中,记录体积变化量。
③根据体积公式得出金属丝的横截面积为体积和长度的比值。
3.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,每103 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL。
用注射器测得 58 滴这样的溶液为 1 mL。
把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里,等油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图 1.2-4所示。
图中正方形小方格的边长为 1 cm。
(1)1 滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积是多少?(2)油膜的面积是多少?(3)按以上数据,估算油酸分子的大小。
图1.2-4。
高中物理-实验:油膜法测分子的直径练习
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:C2.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:D3.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V1,则每滴油酸酒精溶液的体积V2=V1 100B.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:B4.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=16πD3,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/m3×1100×1×10-9 m3=8.95×10-9 kg,一滴油酸所含分子的个数:N=mMNA=8.95×10-90.283×6.02×1023个=2×1016个,又43πr3=VN,解得:r=33V4πN=33×1×10-114×3.14×2×1016m≈5×10-10 m,故所形成的单分子油膜的面积约为:S=V2r=1×10-112×5×10-10m2=0.01 m2.答案:0.01B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=VS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:AC6.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=1.44×10-3720×100m=2×10-8 m,则倍数n=2×10-810-10=200倍.答案:2007.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=nN(n+m)V,油酸分子直径的表达式d=V8S=nV8SN(m+n).答案:(1)8S(2)d=nV8SN(m+n)。
高中物理(新人教版)选择性必修三课后习题:实验 用油膜法估测油酸分子的大小(课后习题)【含答案及解析
实验:用油膜法估测油酸分子的大小课后篇素养形成必备知识基础练1.(2020上海高三一模)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,认为油酸分子在水面上形成单分子油膜层,且油酸分子是一个紧挨一个的球体,这体现的物理思想方法是()A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.累积法“用油膜法估测分子大小”的实验中,让一定体积的油酸滴在水面上形成单分子油膜层,将油酸分子看作球体,认为油酸分子是一个紧挨一个的,估算出油膜的面积,从而求出分子的直径,这里用到的方法是理想模型法。
C正确,A、B、D错误。
2.(多选)“用油膜法估测油酸分子的大小”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.将油酸分子看成球形D.油酸分子直径的数量级为10-15 m3.(2020北京模拟)在“用油膜法测量油酸分子大小”的实验中,下列说法正确的是()A.用油膜法可以精确测量分子的大小B.油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜的面积C.计算油膜面积时,应舍去所有不足一格的方格D.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把爽身粉撒在水面上,故A错误;认为油膜为单分子紧密排列的,因此单分子油膜层的厚度就是油酸分子的直径,所以油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜的面积,故B正确;在计算面积时,超过半格的按一个格,不足半格的才舍去,故C错误;实验时要先撒爽身粉,再滴油酸酒精溶液,故D错误。
4.(2019全国卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是。
实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积,可以。
为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是。
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中所含纯油酸的体积单分子油膜层的面积,油酸在浅盘的水面上更容易形成一块单分子油膜层。
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数n,得到一滴油酸酒精溶液的体积1nmL,之后根据浓度求出一滴溶液中纯油酸的体积。
2025年高中物理复习练习题含答案解析 实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小
实验十六用油膜法估测油酸分子的大小1.在粗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,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;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内液体达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,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;④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;⑤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油酸的体积为4×10-12m3,油膜面积为1.14×10-2m2,求得的油酸分子直径为4×10-10m(此空保留一位有效数字). (2)若阿伏加德罗常数为N A,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为ρ,则下列说法正确的是BC (填选项前的字母).A.1kg油酸所含分子数为ρN AB.1m3油酸所含分子数为B AC.1个油酸分子的质量为AD.(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏大,对于出现这种结果的原因,不可能是B(填选项前的字母).A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B.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C.画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画好D.水面上爽身粉撒的较多,油酸膜没有充分展开[解析](1)一滴油酸酒精溶液含油酸的体积为V=1.0×10-6×1.02500×1100m3=4×10-12m3,油膜面积m≈4×10-10m.为S=114×1×10-4m2=1.14×10-2m2,求得油酸分子直径为d==4×10-121.14×10-2(2)1kg油酸所含有分子数为N=1kg N A=A,故A错误;1m3油酸所含分子数为N=1m3N A=1m3N A=B A,故B正确;1个油酸分子的质量为m0=A,故C正确;假设油酸分子为球mol,联立可形,其直径为d,则一个油酸分子的体积为V0=43π,油酸的摩尔体积为V mol=,N A=mol得d故D错误.(3)错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,会使计算结果偏大,故A不符合题意;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,会使油膜面积增大导致计算结果偏小,故B符合题意;画油膜轮廓时,没等轮廓稳定下来就立刻画好,会使油膜面积减小导致计算结果偏大,故C不符合题意;水面上爽身粉撒的较多,油酸膜没有充分展开,使油膜面积减小导致计算结果偏大,故D不符合题意.。
实验用油膜法估测油酸分子的大小作业
课时评价作业见学用?作业本?109页根底达标练1.(2021河北秦皇岛一中高二月考)关于“用油膜法估测分子直径”的实验,以下说法正确的选项是()A.将一滴纯油酸滴入水槽中,并用笔快速描绘出油膜的边界B.计算油膜面积时,把所有缺乏一格的方格都看成一格C.用一滴油酸酒精溶液的体积,除以单分子油膜面积,可得油酸分子直径D.用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度,除以单分子油膜面积,可得油酸分子直径答案:D解析:描绘油膜边界时,先把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,计算油膜面积时,要把大于半格看成一格,缺乏半格的舍掉。
2.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为匕油膜面积为S,油酸的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,以下说法正确的选项是()A.一个油酸分子的质量为监B.一个油酸分子的体积为白NAC.油酸的密度为ED.油酸分子的直径为《答案:D解析:一个油酸分子的质量为= 所以A项错误;一个油酸分子的体积为%=第,所以B项错误;油酸的密度为P=产,所以C项错误;油酸分子的直径为d=3所以D项正PmOl S确。
3.(多项选择)在“用油膜法估测油酸分子的大小〃实验中所用的油酸酒精溶液为每100OmL 溶液中有纯油酸0∙6mL°用注射器测得ImL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,测得油膜的轮廓形状如下图。
图中每个小正方形方格的边长均为Iem,以下说法正确的选项是()A.实验时将油酸分子看成球体模型B.实验时不考虑各油酸分子间的间隙C.测出分子直径后,就可以根据条件算出阿伏加德罗常数D.该实验测出油酸分子的直径约是6.5X10-8m答案:A;B解析:在“用油膜法估测油酸分子的大小〃的实验中,把一滴油酸酒精溶液滴到水面上,油酸在水面上要尽可能地散开,形成单分子油膜,把分子看成球体模型,单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径,故A、B项正确;I滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V=六X悬mL=7.5xl(Γ6mL,油膜所占格数约为115个,那么面积S=115x1cm2,分子oU1UUu直径d=!≈6.5xlθ-8cm=6.5xlθτ°m,故D项错误;而NA=凄舞,故C项错误。
用油膜法测量分子大小课后限时作业(五)含答案高中物理选修实验
高中物理专题复习电学实验用油膜法测量分子大小过关检测考试范围:电学实验;满分:100分注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一、填空题1.(2013·江苏连云港摸底)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法.(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示.坐标格的正方形大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是________cm2(保留2位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是________m(保留1位有效数字).(2)如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为______m(保留2位有效数字).评卷人得分二、计算题2.某同学设计了如下一个用“油膜法测分子大小”的实验.他配制的油酸酒精溶液的浓度为103 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器量得1 mL上述油酸酒精溶液中有液滴50滴,将其中的1滴滴入水面撒有痱子粉的浅盘里,待稳定后,形成了清晰的油膜轮廓.他然后将一有机玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下了油膜的形状.但他没有坐标纸,就先用游标卡尺测量了该玻璃板的厚度如图所示,然后用剪刀剪出了面积等于油膜形状的有机玻璃板,如图所示,并用天平称出了其质量为0.3 kg,已知该有机玻璃板的密度为ρ=3×103 kg/m3,请根据以上数据估测:(1)油酸膜的实际面积;(2)油酸分子的直径.3.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0.8×103kg/m3)评卷人得分一、填空题1.解析:(1)数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,估算出油膜的面积是S=格数×2cm×2cm=256cm2≈2.6×102cm2.溶液浓度1/1000,每滴溶液体积为1/100ml,2解析:解析:(1)数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,估算出油膜的面积是S=格数×2 cm×2 cm=256 cm2≈2.6×102 cm2.溶液浓度1/1 000,每滴溶液体积为1/100 ml,2滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5cm3,油膜厚度即油酸分子的直径是d=VS≈8×10-10 m.(2)直径为1.43×10-8 m的圆周周长为πd≈4.5×10-8 m,可以估算出铁原子的直径约为4.5×10-848 m≈9.4×10-10 m.答案:(1)2.6×1028×10-10(2)9.4×10-10评卷人得分二、计算题2.解析:(1)由图读出有机玻璃板的厚度d=2.5×10-3m 油酸膜的实际面积S=mρd=0.33×103×2.5×10-3m2=4×10-2 m2(2)每滴油酸的体积V=150×1103×10-6 m3=2×10-11 m3油酸分子直径d=VS=5×10-10 m答案:(1)4×10-2 m2(2)5×10-10 m 3.解析:油的分子直径d=VS=1.2×10-3×10-64 m=3×10-10 m1个油分子体积V分=43πR3=π6d3所以1 mol油的体积V m o l=N A V分=π6d 3·NA=16×3.14×(3×10-10)3×6.02×1023 m3=8.5×10-6 m3故1 mol油的质量M=ρV m o l=0.8×103×8.5×10-6 kg=6.8×10-3 kg 所以1个油分子质量m分=MN A=6.8×10-36.02×1023kg=1.1×10-26 kg答案:3×10-10 m8.5×10-6m3 1.1×10-26 kg。
实验题14油膜法估测分子直径(解析版)-备战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。
第2节 科学测量 用油膜法估测油酸分子的大小练习(Word含解析)
第1章分子动理论与气体实验定律第2节科学测量: 用油膜法估测油酸分子的大小基础过关练题组一实验原理1.(多选)关于用油膜法估测分子直径的实验,下列说法正确的是()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.将油酸分子看成球形2.用油膜法测量油酸分子的直径,需要知道()A.油酸的质量和体积B.油酸的质量和密度C.油酸的体积和密度D.油酸的体积和单层分子油膜的面积题组二实验操作3.在“用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爽身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。
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,根据油酸的体积和油膜的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1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。
现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。
由此估算出油酸分子的直径为m。
(结果保留1位有效数字)4.在用油膜法估测分子的大小实验时,现有纯油酸与油酸酒精溶液按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个盛水的浅盘,一支滴管,一个量筒。
请补充下述估测分子大小的实验步骤:(1)用滴管向内滴入N滴油酸酒精溶液,读出其体积V。
(2)用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,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。
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《油膜法测分子直径》课后作业答案
1. 一滴体积为V 的油酸滴入水中,形成面积为S 的单分子油膜。
则油酸分子的直径 d = 。
阿伏加德罗常数为N A ,油酸的摩尔质量为M ,则油酸的密度ρ= 。
答案:1.V /S 3πMS 3/4V 3N A
2.某种油剂的密度为8×102kg /m 3,取这种油剂0.8g 滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为( )
A.1010cm 2
B.1010m 2
C.104cm 2
D.104m 2
答案:2.D
3.取1cm 3的油酸溶于酒精,制成200cm 3的油酸酒精溶液。
已知1cm 3的溶液有50滴,现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,随酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为0.2m 2,由此估测油酸分子的直径为多少米?(取一位有效数字) 答案:3.一滴油酸溶液含油酸的体积
3
1036m 10m 10502001V --=⨯⨯=
4.某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中,已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器抽得上述溶液2 mL ,现缓慢地滴出1 mL 溶液,共有液滴数为50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上,在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示).
试问:(1)这种估测方法是将每个分子视为________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分子的
________。
(2)右图中油酸膜面积为22400 mm 2
;每一滴油酸酒精溶
液中含有纯油酸体积是________ mL ;根据上述数据,
估测出油酸分子的直径是________ m .(最后一空保留一位有效数字)
答案:4. (1)小球 单分子 直径
(2)1滴混合溶液中含纯油酸体积:
V =150·6104 mL =1.2×10-5 mL ; 由d =V S =5×10-10m.
5.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m 3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 cm 3,形成的油膜面积为
S =0.7 m 2,油的摩尔质量M 0=0.09 kg/mol 。
若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(1)油分子的直径是多少?
(2)由以上数据可精确测出阿伏加德罗常数N A 是多少?(先列出文字计算式,再代入数据计算,只要求保留一位有效数字.)
答案:5. (1)7.1×10 -10m (2)6×1023个/mol
作业答案部分
1.V /S 3πMS 3/4V 3N A 2.D
3.一滴油酸溶液含油酸的体积
3
1036m 10m 10502001V --=⨯⨯=
m 105S V d 10-⨯==
4. (1)小球 单分子 直径
(2)1滴混合溶液中含纯油酸体积:
V =150·6104 mL =1.2×10-5 mL ; 由d =V S =5×10-10m. 5. (1)7.1×10 -10m (2)6×1023个/mol。