【物理】2020届一轮复习人教版选修3－3用油膜法估测分子的大小作业

【物理】2020届一轮复习人教版选修3－3用油膜法估测分子的大小作业

‎ (七十八) 用油膜法估测分子的大小 作业 ‎1．(1)如图所示的四幅图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按正确操作顺序排列应是________(用符号表示)。‎ ‎(2)用“油膜法”粗略估测分子的大小，利用了一些科学的近似处理，这些处理有：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。易知正确操作顺序排列应是d、a、c、b。‎ ‎(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，利用的近似处理有：油膜是呈单分子分布的，把油酸分子看成球形，分子之间没有空隙。‎ 答案：(1)dacb　(2)把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看成紧密排列的球形分子，认为油酸分子是一个挨一个排列的 ‎2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学的操作步骤如下：‎ ‎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在盛水浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；‎ ‎④在盛水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。‎ 改正其中的错误：______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中：首先精确取 1 mL的油酸，用无水酒精按一定的体积比稀释成油酸酒精溶液，并利用量筒测出N滴的体积，计算出一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V，在盛水浅盘中装入‎2 cm 深的水，为观测油膜的面积，在水面上轻撒一层薄薄的痱子粉，在浅盘中央轻滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，等到油膜形状稳定时，用一块玻璃盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，把这块玻璃放在方格纸上(绘图纸)，数出油膜所占的格数，然后算出油膜的面积S，即可求出油膜的厚度d＝。‎ 答案：②在量筒中滴入N滴溶液　③在水面上先撒上痱子粉 ‎3．(2019·银川质检)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b ‎ mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：‎ ‎(1)估算出油酸分子的直径大小是________cm。‎ ‎(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。‎ A．摩尔质量　 　B．摩尔体积　 　C．质量　 　D．体积 解析：(1)油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液的体积为 mL，一滴油酸酒精溶液含纯油酸 mL，则油酸分子的直径大小为d＝ cm。‎ ‎(2)设一个油酸分子体积为V，则V＝π3，由 NA＝ 可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积，故B正确。‎ 答案：(1)　(2)B ‎4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有油酸和酒精按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约‎2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。‎ 请补充下述实验步骤：‎ ‎(1)_______________________________________________________________________。‎ ‎(需测量的物理量用字母表示)‎ ‎(2)用滴管将一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，则油膜面积为________(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)。‎ ‎(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________(用测量量及已知量字母表示)。‎ 解析：(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。‎ ‎(2)油膜面积S′＝115S。‎ ‎(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝·，由d＝，得d＝。‎ 答案：(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V　(2)115S　(3) ‎5．“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：‎ ‎①向体积V油＝1 mL的油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500 mL；‎ ‎②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；‎ ‎③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入‎2 cm深的水，然后将__________均匀地撒在水面上；‎ ‎④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；‎ ‎⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝‎20 mm。‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)步骤③中应填写：____________。‎ ‎(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL。‎ ‎(3)油酸分子直径是__________m。‎ 解析：(1)为了显示油酸膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或细石膏粉。‎ ‎(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′＝＝× mL＝2×10－5 mL。‎ ‎(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，由题图可知，油酸膜形状占据的方格数大约为111个，故面积S＝111×20×‎20 mm2≈4.4×‎104 mm2，油酸分子直径d＝＝ mm≈4.5×10－‎10 m。‎ 答案：(1)痱子粉或细石膏粉　(2)2×10－5　(3)4.5×10－10‎