2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備實驗檢測 實驗8 用油膜法估測分子的大小

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1、實驗八:用油膜法估測分子的大小 1. 若已知n滴油的總體積為V,一滴油形成的油膜面積為S,這種油的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,油分子可視為球體,則阿伏加德羅常數(shù)NA應(yīng)為(　　) A. NA= B. NA= C. NA= D. NA= 2. 在估測分子大小的油膜實驗中,下面的假設(shè)與該實驗無關(guān)的是(　　) A. 油膜中分子沿直線排列 B. 油膜為單分子且都是球形 C. 分子是一個挨一個排列,它們間的間隙可忽略 D. 油膜的體積等于總的分子體積之和 3. 油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加了1

2、 mL,若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示.若每一小方格的邊長為25 mm,試問: (1) 這種估測方法是將每個油酸分子視為　　　　模型,讓油酸盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為　　　　油膜,這層油膜的厚度可視為油酸分子的　　　　.圖中油酸膜的面積為　　　　m2;每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是　　　　m3;根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的直徑是　　　　m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2) 某同學(xué)在實驗過程中,在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,實驗時觀察到,油膜的面積會先

3、擴(kuò)張后又收縮了一些,這是為什么呢?請寫出你分析的原因. 4. 在“用油膜法估測分子大小”的實驗中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每500 mL.溶液中有純油酸0.3 mL,用注射器測得1 mL上述溶液為80滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開,測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸,如圖所示.圖中正方形方格的邊長為1 cm. (1) 實驗中為什么要讓油膜盡可能散開? (2) 實驗測出油酸分子的直徑是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3) 如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M.試寫出阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式.

4、 5. (2012·蘇錫常鎮(zhèn)二調(diào))利用油膜法可粗略測定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù).若已知n滴油的總體積為V,一滴油所形成的單分子油膜的面積為S.這種油的摩爾質(zhì)量為μ,密度為ρ.求: (1) 一個油分子的直徑d. (2) 阿伏加德羅常數(shù)NA. 6. 某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的實驗前,查閱數(shù)據(jù)手冊得知:油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283 kg·mol-1,密度ρ=0.895×103 kg·m-3.若100滴油酸的體積為1 mL,則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少?(取NA=6.02×1023 mol-1,球的體積V與直徑D的關(guān)系為V=πD3,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

5、 實驗十三:用油膜法估測分子的大小 1. C　 2. A　 3. (1) 球體　單分子　直徑　4.4×10-2　1.2×10-11　2.7×10-10 (2) 見解析 解析:(1) 油膜面積約占70小格,面積約為S=70×25×25×10-6 m2=4.4×10-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V=××10-6 m3=1.2×10-11 m3,故油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d== m=2.7×10-10 m. (2) 主要有兩個原因:①水面受到落下油滴的沖擊,先陷下后又恢復(fù)水平,因此油膜的面積擴(kuò)張.②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā),使液面收縮. 4. (1) 使油膜可近似為單分子油層　(2) 7.9×10-10 m　(3) 5. (1) 一滴油的體積為V0=,分子的直徑d==. (2) 一摩爾的體積為Vmol=,一個分子的體積V'=π, 阿伏加德羅常數(shù)NA===. 6. 一個油酸分子的體積V=.由球的體積與直徑的關(guān)系得分子直徑D=最大面積S=,解得S=10 m2.