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(jí):________ 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(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài),

5、物體對(duì)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(gè)初速度,使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(dòng)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(hào)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(hào)) A.鐵架臺(tái)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(shí)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(dòng)活塞,使活塞緩慢向下移動(dòng)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(dòng)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小. 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(gè)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。現(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、

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