分子动理论实验题(油膜实验).doc

分子动理论实验题（油膜实验）1. 在“用油膜法估测分子直径”的实验中,某同学配置好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是;其余正确操作的合理顺序是。A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜C.向浅水盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S,再根据d=VS估算出油酸分子的直径E.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上2. 用油膜法估测分子的大小.实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1cm).则(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为(填序号).为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤DA.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0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL油酸酒精溶液的滴数NC.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴D. .(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为.3. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格子的边长为1cm。(1)油酸薄膜的面积是cm2,实验测出油酸分子的直径是m。(2)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数,如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油酸的密度为,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为。4. 在用油膜法估测分子大小的实验中,有置于密闭容器中按体积比为nm配制好的油酸酒精溶液、装有约2cm深的水的浅盘、一支滴管及一个量筒。请补充下述估测分子大小的实验步骤:(1)(需测量的物理量用字母表示)。(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的水面上,等油酸薄膜稳定后,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的面积为S,数小方格的个数时,多于半个的算一个,不足半个的舍去),则油膜面积为。(3)估算油酸分子直径的表达式为d=。5. 在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长约1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。(1)这种粗测方法是将每个分子视为,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为,这层油膜的厚度可视为油酸分子的。(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含油酸为m2,油膜面积为m2,求得的油酸分子直径为m。(结果全部保留两位有效数字)6. 用油膜法估测分子的大小.实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1cm).则(1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为(填序号).为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤DA.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0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液的滴数NC.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴D.(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为.7. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中:(1)某同学的操作步骤如下:取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴该溶液,待其散开稳定在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜面积请指出错误或遗漏的步骤,并改正其错误:。(2)实验中,用amL纯油酸配制成bmL的油酸酒精溶液。现已测得一滴该溶液cmL,将一滴该溶液滴入水中,油膜充分展开后面积为Scm2,估算油酸分子的直径大小为cm8. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。(1)某同学的操作步骤如下：A.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；B.在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；C.在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；D.在浅盘上覆盖带方格的透明玻璃板，描出油膜形状，算出油膜的面积。该同学上述实验步骤中有问题的是_(填字母代号)。(2)若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V，测得单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径D=_。9. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。(1)某同学的操作步骤如下：A.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；B.在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；C.向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；D.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜；E.在浅水盘上覆盖带方格的透明玻璃板，描出油膜形状，算出油膜的面积S。上述实验步骤中,操作错误的一项是(填字母代号);该同学最后应用公式d=VS正确地估算出油酸分子的直径d，公式中V代表的是。(2)某同学在玻璃板上描出油膜的边界线，如图所示，已知玻璃板上的小方格边长为1cm，则油膜占有的面积约为cm2。10. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。(1)某同学的操作步骤如下:A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;C.在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;D.在蒸发皿上覆盖带方格的透明玻璃板,描出油膜形状,算出油膜的面积;该同学上述实验步骤中有问题的是(填字母代号)。(2)若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V,测得单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径D=。11. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，请补充实验步骤C中的内容及F中的表达式：A.向体积为V1的纯油酸中加酒精，直到总量达到V2；B.用注射器吸取上述油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，记下液滴的总滴数N和它们的体积V0；C.先往边长为3040cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后_；D.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状；E.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内正方形的个数为n(不足半个的舍去，多于半个的算一个)(设正方形边长为a)；F.用上述已知量可以估算出油膜厚度d_，即油酸分子的大小。12. 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：向体积为V1的纯油酸加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；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；先往边长为30cm-40cm的浅盘里倒入2cm深的水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放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓；将描有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，读出轮廓范围内正方形的总数为N。上述过程中遗漏的步骤是_；油酸分子直径的表达式是d=_。13. 用油膜法估测分子的大小,方法及步骤如下:向体积V油=1mL油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL.用注射器吸取中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1mL.先往边长3040cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将均匀地撒在水面上.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.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内正方形的个数N.正方形边长l=20mm根据以上信息,回答下列问题.(有数值计算的问题,先用信息中的字母写出表达式,再代入数值并统一单位算出结果)(1)步骤中应填写.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V纯是多少毫升?(3)油酸分子直径是多少米?14. 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下: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;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;先往边长为3040cm的浅盘里倒入2cm深的水;用注射器往水面上滴1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;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,计算出轮廓范围内正方形的总数为N。通过计算得出油酸分子的直径。(1)上述过程中遗漏的步骤是;(2)油酸分子直径的表达式d=。(3)实验测定结果表明,油酸分子直径的数量级是()A.10-10cm B.10-8cm C.10-8m D.10-10mm15. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。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。完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是。(填写步骤前面的数字)(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为m。(结果保留一位有效数字)16. 在做“油膜法估测分子的直径”的实验中:(1)下列操作错误的是()A.将纯油酸直接滴在水面上B.向量筒中滴1mL酒精油酸溶液,记下其滴数C.用滴管向水面滴酒精油酸溶液少许D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数(2)设酒精油酸溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器量得1mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,则1滴该溶液中有纯油酸m3,油酸分子的直径约为m(保留一位有效数字).参考答案1. 【答案】ACBED2.(1) 【答案】BCA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1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S【解析】根据实验原理可得,给出的实验步骤的正确排序为BCA,步骤D应为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1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S.(2) 【答案】0.05%NS.【解析】每滴油酸酒精溶液的体积为1N1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V=1S0.05%所以单个油酸分子的直径为d=VS=0.05%NS.3.(1) 【答案】1171196.310-106.410-10【解析】由题图可知,油酸薄膜的面积为117119cm2，由题可知,V=0.61000180mL=7.510-12m3，又d=VS，解得d=6.310-106.410-10m。(2) 【答案】NA=6MS3V3【解析】由d=VS和V=M=NA43(d2)3可得,NA=6MS3V 3。4.(1) 【答案】测出体积为V的油酸酒精溶液共有N滴【解析】用滴管向量筒内加注体积为V的油酸酒精溶液,数出共有N滴。(2) 【答案】8S【解析】利用题中方法,可得油膜面积为8S。(3) 【答案】nV8NS(m+n)【解析】一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=VNnm+n,油膜面积S=8S,由d=VS,得d=nV8NS(m+n)。5.(1) 【答案】球形单分子油膜直径(2) 【答案】4.010-118.110-34.910-9【解析】一滴酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=11001250mL=410-5mL=4.010-11m3，形成油膜的面积S=1(67+14)cm2=8.110-3m2，油酸分子的直径d=VS=4.910-9m。6.(1) 【答案】BCA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1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S【解析】由实验原理知,实验步骤的正确排序为BCA,步骤D应为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1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S；(2) 【答案】0.05%NS【解析】由实验数据可知，每滴油酸酒精溶液的体积为1N，1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V=1S0.05%，则单个油酸分子的直径为d=VS=0.05%NS.7.(1) 【答案】在量筒中滴入N滴该溶液,测出它的体积;在水面上先撒上痱子粉,再滴入一滴该溶液【解析】由于一滴油酸酒精溶液的体积太小,直接测量时,相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误差;水面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油酸不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败.(2) 【答案】acbS【解析】由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d=VS=abcS=acbS(cm).8.(1) 【答案】BC【解析】在量筒中滴入多滴溶液，测出一滴溶液的体积，选项B错误；在浅盘中的水表面均匀撒上一层痱子粉，再在水表面轻轻滴上一滴溶液，待油膜散开稳定后再测量，选项C错误。综上本题选BC。(2) 【答案】VS【解析】根据体积公式可得油酸分子直径D=VS。9.(1) 【答案】B,1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积【解析】应该在量筒中滴入N滴溶液，测出它的体积，选项B错误；油酸分子直径等于油酸分子的体积除以横截面积，所以公式中V代表的是一滴油酸分子的体积；(2) 【答案】602【解析】玻璃板上1个小格子的面积是1cm2，多于半个的格子算一个，少于半个的格子忽略不计，共有60个格子，所以面积为60cm2。10.(1) 【答案】BC【解析】A项中的操作是正确的;B项中要测出一滴油酸酒精溶液的体积V0,具体做法是:在量筒中滴入n滴油酸酒精溶液,测出体积V后,由公式V0=Vn计算得出;C项中为了使一滴油酸酒精溶液散开后的边界比较清晰,实验时要在水面上均匀地撒上痱子粉;D项中的操作是正确的;上述实验步骤中有问题的是BC。(2) 【答案】VS【解析】水面上油酸酒精溶液的体积V,单分子油膜的面积为S,所以油酸分子直径D=VS。11. 【答案】将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上V1V0nNa2V2【解析】C.先往边长为3040cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上；一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积V0NV1V2，形成的油膜面积为na2，则油酸分子直径为D=VS=V0V1NV2na2=V0V1na2NV2。12. 【答案】将痱子粉均匀撒在水面上(2分)d=V1V0NV2a2n【解析】在步骤中，应将痱子粉均匀撒在水面上；油酸分子直径为：d=VS,一滴纯油酸的体积为:V=V0nV1V2,油膜的面积为:S=Na2,联立解得:d=V1V0NV2a2n.13.(1) 【答案】痱子粉(或细石膏粉)(2) 【答案】因100滴油酸酒精溶液的体积为1mL,且溶液含油酸的浓度为V油V总=1500,故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V纯=V0nV油V总=11001500mL=210-5mL.(3) 【答案】用填补法数出在油膜范围内的格数(面积大于半个方格的算一个,不足半个的舍去不算)为114个,油膜面积约为S=Nl2=73(210-2)2m2=4.610-2m2把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径,可估算出油酸分子的直径为d