专题1.26 单分子油膜法实验-2021年高考物理100考点模拟题千题精练（选修3-3、选修3-4）

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3，3-4） 第一部分 热学 专题1.26 单分子油膜法实验 1．(1)（5分）（2020江西南昌一模）用油膜法估测分子的大小。 ①下面给出的实验步骤中，正确排序应为____。（填序号） A．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B．用滴管将浓度为0. l%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中，记下滴人ImL油酸酒精溶液的滴数N C．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为lcm的正方形为单位，计算轮癣内正方形的个数约为M个，算出油酸薄膜的面积 D．将痱子粉均匀地撤在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴 ②利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为 ____。 【参考答案】.①BDAC ②1/NM×10-5 m 【命题意图】 本题考查用单分子油膜法测量分子大小实验及其相关知识点，考查的核心素养是实验探究。 【解题思路】①根据用单分子油膜法测量分子大小实验的步骤可知，正确的实验步骤顺序是：先配制油酸酒精溶液，即步骤B；然后将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，即步骤D；画出油酸薄膜形状，即步骤A；将画有油酸薄膜形状的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内正方形的个数，计算出油酸薄膜的面积，即步骤C，所以正确的顺序应为BDAC。 ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为V= ×10-6×0.1% m3= ×10-9 m3，油酸薄膜的面积S=M×10-4m2，油膜厚度即单个油酸分子直径的表达式为d=V/S= ×10-5 m。 2.（2020湖北黄冈模拟3）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2； ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0； ③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水； ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状； ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上； ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。 上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是______；错误的步骤是______（指明步骤，并改正），油酸分子直径的表达式d=______ 【参考答案】：将痱子粉均匀撒在水面上； ⑥； 应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格；。 【名师解析】 实验中为了使油膜不分裂成几块，需要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，大于半格算一格，小于半格舍去； 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，油酸溶液的浓度为V1/V2， 一滴油酸溶液的体积为V0/n； 一滴油酸溶液中含有纯油酸体积为； 而一滴油酸溶液形成的油膜面积为Na2， 所以油膜的厚度，即分子直径d=。 【关键点拨】撒痱子粉更能清楚地看清油膜的形状； 采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积。 求出油酸的体积与油膜的面积，可以求出油膜的厚度，即油酸分子的直径。 本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，纯油酸的体积与油酸溶液体积的区别。 3..（5分）（2019石家庄二模）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为253cm2。 ①估算油酸分子的直径d＝　 　m（结果保留一位有效数字）。 ②将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间，再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【参考答案】①5×10﹣10；②偏大。 【名师解析】①测得油膜面积为：S＝253cm2＝2.53×10﹣2m2， 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为： V＝×ml＝1.25×10﹣11m3 油酸分子的直径为： d＝＝＝4.9×10﹣10m≈5×10﹣10m。 ②置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此出现分子直径大小偏大。 4.（2019安徽合肥三模）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液（单位体积