2024届高三物理一轮复习实验练习15：用油膜法估测油酸分子的大小

实验15 用油膜法估测油酸分子的大小 1．关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验，下列选项正确的是(　　) A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格 C．测一滴油酸酒精溶液的体积时，只需将其滴入量筒即可 D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小 2．(2019·全国卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以________________． 为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________________________________． 3.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL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，每格边长是0.5 cm，根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为____ mL； (2)油膜的面积为________ cm2； (3)油酸分子的直径约为________ m；(此小题保留一位有效数字) (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是________________________________________________________________________； (5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作失误．其中会导致所测的分子直径d偏小的是________． A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B．乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙同学在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 4．在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm，则可求得： (1)油酸薄膜的面积是________ cm2； (2)油酸分子的直径是________ m；(结果保留两位有效数字) (3)某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于________； A．油膜中含有大量未溶解的酒精 B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开 (4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________；(分子看成球体) (5)本实验体现的物理思想方法为________． A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法 5.某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径． (1)该实验的科学依据是________． A．将油膜看成单分子油膜 B．不考虑各个油酸分子间的间隙 C．考虑各个油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 (2)实验主要步骤如下： ①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3； ③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； 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，小方格的边长为L＝1 cm. (3)由图可知油膜面积为________ m2；计算出油酸分子直径为________ m．(以上结果均保留一位有效数字) (4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)． 6.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，