2020版高中物理第七章分子动理论1第2课时实验用油膜法估测分子的大小课时作业（含解析）新人教版.docx

第2课时实验:用油膜法估测分子的大小1.(多选)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,做了科学的近似的有(AB)A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B.把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C.将油膜视为单分子油膜,但需要考虑分子间隙D.将油酸分子视为立方体模型解析:用油膜法估测分子的大小,要由公式d=求解,必须有:将油酸分子视为球体模型,且不考虑分子间隙;水面上的油膜为油酸单分子层.2.某种油剂的密度为8102 kg/m3,取这种油剂0.8 g滴在水面上,最后形成油膜的最大面积约为(B)A.10-10 m2B.104 m2C.1010 cm2D.104 cm2解析:由d=,得S= m2=104 m2.3.(2019河北邯郸检测)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,以下给出的是可能的操作步骤,你认为正确的步骤前的字母合理的顺序是,并请补充实验步骤D中的计算式.A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位,计算出轮廓内正方形的个数n.B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定.C.用浅盘装入约2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上.D.用测量的物理量估算出油酸分子的直径d=.E.用滴管将事先配制好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下滴入的溶液体积V0与滴数N.F.将玻璃板放在浅盘上,用笔将薄膜的轮廓描画在玻璃板上.解析:根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为0.05%,油膜的面积S=n10-4 m2,所以分子的直径d=0.05%=.答案:ECBFAD4.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283 kg/mol,密度=0.895103 kg/m3.若100滴油酸的体积为1 mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是m2.(取NA=6.021023 mol-1,球的体积V与半径r的关系为V=r3,结果保留一位有效数字)解析:1滴油酸的质量为m=V=0.895103 kg/m3110-9 m3=8.9510-9 kg,一滴油酸所含油酸分子的个数N=NA=6.021023=1.91016(个),又r3=,解得r= m510-10 m,故所形成的单分子油膜的面积约为S= m2=0.01 m2.答案:0.015.当把一滴用酒精稀释过的油酸溶液滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就在水面上形成单分子油膜层.现有按酒精与油酸的体积比为mn配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2 cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示(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).则油膜面积为 .(2)估算油酸分子直径的表达式为d= .解析:(1)根据图可得油膜面积为8S;(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V0=V,油酸分子直径的表达式为d=.答案:(1)8S(2)6.(2019河南安阳期末)某同学在实验室做“用油膜法估测分子的大小”实验中,已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器抽得上述溶液 2 mL,现缓慢地滴出1 mL溶液,共有液滴数为50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上,在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示),坐标中小正方形方格的边长为20 mm.试问:(1)这种估测方法是将每个分子视为模型,让油酸酒精尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.(2)图中油膜面积为mm2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m(最后一空保留一位有效数字).解析:(1)估测方法是将每个油酸分子视为球体模型;在水面上形成单分子油膜层;油膜的厚度可视为油酸分子的直径.(2)由题图可知油膜大约占56个方格,所以油膜面积约为S=562020 mm2=22 400 mm2=2.2410-2m2;一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V= mL=1.210-5 mL=1.210-11 m3;油酸分子的直径d= m510-10 m.答案:(1)球体单分子直径(2)22 4001.210-5510-107.利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数,已知某种油的密度=0.8103 kg/m3,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V=0.510-3 cm3,形成油膜的面积为S=0.7 m2,油的摩尔质量为M=0.09 kg/mol,若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,那么:(1)油分子的直径是多少?(2)由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数NA是多少?(计算结果保留一位有效数字)解析:(1)油分子的直径d=710-