2024届高考物理一轮复习重点突破训练 专题80实验：用油膜法估测油酸分子的大小

专题80实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1．“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向的油酸中加酒精，直至总量达到； 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100滴时，测得其体积恰好是； ③先往边长为的浅盘里倒入深的水，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，小方格的边长为，数出轮廓范围内小方格的个数N。 根据以上信息，回答下列问题： （1）油酸分子直径是 m。（结果保留两位有效数字） （2）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 （3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，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．求每滴体积时，的溶液的滴数多记了10滴 2．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 （1）该实验中的理想化假设是 。 A．将油膜看成单层分子油膜　　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）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ； A．盆中装的水量太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 （4）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为 m。（计算结果保留两位有效数字） （5）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”）。 3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤： ①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 ③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。 ④将8mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 （1）上述步骤中，正确的顺序是 （请填写步骤前面的数字）； （2）完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是 ； A．将油酸分子视为球形    B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层    D．油酸分子紧密排列无间隙 （3）油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为128格（已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm），则可估算出油酸分子的直径约为 m（此空保留一位有效数字） （4）实验后，某小组发现自己所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的可能原因是 。 A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了 C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 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．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1000L溶液中有纯油酸0.5L，用注射器测得1mL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，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中小正方形方格的边长为1cm，回答下列问题： （1）油酸薄膜的面积是 。 （2）油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字） （3）某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是 。 A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C．水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数，如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散