热学专题实验——《用油膜法估测油酸分子的大小》专项提升

修改时间:2024-11-05 浏览次数:8 类型:一轮复习 编辑

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一、典型例题 方法赏析

  • 1. “用油膜法估测分子的大小”的实验

    (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.求每滴溶液体积时,滴入量筒中的溶液的滴数多记了10滴

    (3)某同学做“用油膜法估测分子的大小”实验。现有配制好的油酸酒精溶液,溶液中酒精与油酸的体积比为a:b配制好的油酸酒精溶液,用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液,让其自由滴出,全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面上展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示,已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=

  • 2. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
    (1) 将一滴油酸酒精溶液滴到水面上时,仔细观察会发现油膜的面积先很快变大,接着收缩,最后才稳定下来,其中油膜会收缩的原因是_____。
    A . 水的表面张力 B . 油酸的表面张力 C . 油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快挥发
    (2) 如图所示,实验中得到两幅膜,图甲中油膜成“爆炸”形,图乙中粉膜变得“支离破碎”,关于这两幅膜的形成原因下列分析正确的是_____。

    A . 图甲是因为注射器针头离水面太高 B . 图甲是因为注射器针尖较粗 C . 图乙是因为油酸酒精溶液的浓度太小了 D . 图乙是因为撒粉太少,粉膜太薄
  • 3. 某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时。
    (1) 在实验中,认为油酸分子在水面上形成的是单分子层,这体现的物理思想方法是(  )
    A . 等效替代法 B . 类比法 C . 理想模型法 D . 控制变量法
    (2) 下列操作中可能导致直径d偏小的是(  )
    A . 在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值偏小 B . 计算油膜面积时,只数了完整的方格数 C . 计算每滴溶液的体积时,1mL溶液的滴数多记了1滴 D . 计算油膜面积时,将不足半格的都算成一格
  • 4. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
    (1) 实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______(填选项前的字母)。
    A . 控制变量法 B . 等效替代法 C . 理想化模型法
    (2) 实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是______。
    A . 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B . 对油酸溶液起到稀释作用 C . 有助于测量一滴油酸的体积 D . 有助于油酸的颜色更透明便于识别
    (3) 该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:______。
    A . B . C . D . E . F .
    (4) 某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏小,可能是由于______(填选项)。
    A . 油酸未完全散开 B . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C . 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数少记了10滴 D . 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
    (5) 已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小m。(结果保留一位有效数字)

二、夯实基础 提升能力

  • 5. 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。

    在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取1mL油酸,倒入标注500mL的容量瓶中,再加入酒精后得到500mL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1mL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。坐标中每个小正方形方格的大小为。由图可以估算出油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径是m(保留1位有效数字)。

  • 6. (1)如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是(用符号表示);

    (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL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,画出油膜的形状。如图2所示,坐标纸中正方形方格的边长为1cm,试求:

    ①油酸膜的面积是 cm2

    ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是

    ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是m。(结果保留两位有效数字)

    (3)若阿伏加德罗常数为NA , 油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是

    A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为

    C.1个油酸分子的质量为                                        D.油酸分子的直径约为

  • 7.  在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中,
    (1) 运用到的科学方法有等。
    (2) 将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;测得的油酸酒精溶液有50滴。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为。由此估算出油酸分子的直径为m(结果保留一位有效数字);
    (3) (单选题)某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍,可能性最大的原因是(  )
    A . 计算油膜面积时,只数了完整方格的数目 B . 测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴 C . 误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积 D . 油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
    (4) (单选题)测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的(  )
    A . 摩尔质量 B . 摩尔体积 C . 质量 D . 体积
    (5) 本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线,图乙为某同学参照图甲所做的分子势能随分子间距r的变化图线。请指出图乙的两个不合理之处:

    1、

    2、

  • 8. 某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,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,完成油酸分子大小测定.
    (1) 该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。
    A . 分子都视为立方体形 B . 分子都能形成单分子油膜 C . 分子都是一个一个紧挨着排列的 D . 滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
    (2) 现有按酒精与纯油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约深水的浅盘,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。现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,则估算油酸分子直径的表达式

    (3) 关于本实验下列说法正确的有__________
    A . 油酸酒精溶液长时间放置,会使分子直径的计算结果将偏大 B . 若油酸没有充分散开,会使分子直径的计算结果将偏小 C . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,会使分子直径的计算结果将偏小 D . 在向量筒中滴入油酸酒精溶液时,滴数少记了几滴,会使分子直径的计算结果将偏大

三、思维提升 创新应用

  • 9. 某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,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,完成油酸分子大小测定。
    (1) 该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,下列有助于较准确完成实验的理想化方法有(       )
    A . 分子都视为立方体形 B . 分子都能形成单分子油膜 C . 分子都是一个一个紧挨着排列的 D . 滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
    (2) 现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm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。现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)。则估算油酸分子直径的表达式
  • 10. 某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,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,完成油酸分子大小测定。
    (1) 该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,下列有助于较准确完成实验的理想化方法有(       )
    A . 分子都视为立方体形 B . 分子都能形成单分子油膜 C . 分子都是一个一个紧挨着排列的 D . 滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
    (2) 现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm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。现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)。则估算油酸分子直径的表达式

  • 11. 某同学利用油膜法估测油酸分子的大小。
    (1) 本实验用到的物理研究方法是(  )
    A . 控制变量法 B . 理想模型法 C . 极限思维法
    (2) 该同学进行了如下操作,正确的操作顺序是

    ①将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,用数格的方法估算出油膜的面积S

    ②用注射器吸入一定体积(体积为V)事先配制好的油酸酒精溶液,再均匀地滴到玻璃杯中,记下滴出的总滴数N

    ③当油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板轻放在浅盘上,用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上

    ④在浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上,用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待其完全散开

    (3) 若所用油酸酒精溶液的浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)为a,则该同学测得的油酸分子直径为(用a、S、V、N表示)。
  • 12. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,
    (1) 实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是_________。
    A . 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B . 对油酸溶液起到稀释作用 C . 有助于测量一滴油酸的体积 D . 有助于油酸的颜色更透明便于识别
    (2) 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0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为1010 m,为顺利完成实验,则该老师配制的油酸酒精溶液体积浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为‰(保留2位有效数字)。
    (3) 某实验小组算得的油酸分子直径偏小,可能是由于_________。
    A . 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格 B . 油酸酒精溶液中酒精挥发,导致油酸浓度变大 C . 水面上痱子粉撒得较多,油酸未完全散开 D . 求每滴溶液体积时,1 mL的溶液的滴数少计了1滴
  • 13. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中,
    (1) 该实验中的理想化假设是(  )
    A . 将油膜看成单分子层油膜 B . 不考虑各油酸分子间的间隙 C . 不考虑各油酸分子间的相互作用力 D . 将油酸分子看成球形
    (2) 实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是(  )
    A . 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B . 对油酸溶液起到稀释作用 C . 有助于测量一滴油酸的体积 D . 有助于油酸的颜色更透明便于识别
    (3) 现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用注射器测得1mL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,每格边长时0.5cm,由此估算出油酸分子的直径为(  )

    A . 7m B . 4m C . 7m D . 2m
    (4) 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0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为1010m,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‰(保留两位有效数字)。
  • 14. 某同学要做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
    (1) 采用油膜法估测油酸分子的大小,实际上是将油酸分子视为一种理想化模型,它包括三个假设,即①油酸分子为球形、②、③
    (2) 该小组进行下列实验操作,请将它们按操作先后顺序排列:

    (3) 实验使用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液其体积为1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。

    若每一小方格的边长为2cm,则油酸薄膜的面积为;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为;根据上述数据,估算出油酸分子的直径为m。(结果均保留两位有效数字)

    (4) 某同学在实验中的计算结果明显偏小,可能的原因是____(填正确答案标号)。
    A . 油酸还未完全散开 B . 求每滴溶液的体积时,溶液的滴数少记了10滴 C . 油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 D . 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格都当作一个格来计算

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