2012高考物理 第11章第4讲 实验：用油膜法估测分子的大小②课后限时作业 新人教版

用心 爱心 专心 1 实验 用油膜法估测分子的大小实验 用油膜法估测分子的大小 一 选择题 每小题 6 分 共 12 分 1 一艘油轮装载着密度为 9 102 kg m3的原油在海上航行 由于某种事故使原油发生部 分泄漏 设共泄漏出 9 t 则这次事故造成的最大可能的污染面积约为 A 1011 m2 B 1012 m2 C 108 m2 D 109 m2 解析 在最大污染面积的情况下 泄漏原油在海面形成单分子油膜 油分子直径为 10 10 m 所以 10 10 S 9 102 9 103得 S 1011 m2 答案 A 2 关于油膜面积的测量方法 下列说法中正确的是 A 油酸滴入水中后 要立即用刻度尺去量油膜的面积 B 油酸滴入水中后 要让油膜尽可能地散开 再用刻度尺去量油膜的面积 C 油酸滴入水中后 要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上 再利用坐标纸去计算油膜的面 积 D 油酸滴入水中后 要让油膜尽可能散开 等收缩到稳定状态后 再把油膜的轮廓画在 玻璃板上 用坐标纸去计算油膜的面积 答案 D 二 非选择题 共 48 分 3 10 分 用油膜法估测油酸分子的大小 实验器材有 浓度为 0 05 体积分数 的 酒精油酸溶液 最小刻度 0 1 mL 的量筒 盛有适量清水的 45 50 cm2浅盘 痱子粉 橡皮 头滴管 玻璃板 彩笔 坐标纸 1 下面是实验步骤 请填写所缺的步骤 A 用滴管将浓度为 0 05 酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下滴入 1 mL 酒精油酸 溶液时的滴数 N B 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 的酒精油酸溶液 从低 处向水面中央一滴一滴地滴入 直到油酸膜有足够大的面积又不与器壁接触为止 记 下滴入的滴数 n C D 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 1 cm 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 cm2 2 用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小 单位 cm 4 12 分 在 用油膜法估测分子的大小 实验中 已知一滴溶液中油酸的体积为 V油 酸 配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为 1 500 1 mL 溶液是 250 滴 那么一滴溶液 的体积是 mL 所以 一滴溶液中油酸的体积为 V油酸 cm3 若实验中测得结果如 下表所示 请根据所给数据填写出空白处的数值 并与公认的油酸分子长度值 d0 1 12 10 10 m 做比较 判断此实验是否符合数量级的要求 用心 爱心 专心 2 次数 S cm2 d cm S Vd 的平均值 1533 2493 3563 解析 由题给条件得 1 滴溶液的体积为 V溶液 1 250 mL 4 10 3 mL 因为 V油酸 V溶液 1 500 故 1 滴溶液中油酸体积为 V油酸 V溶液 500 cm3 8 10 6 cm3 500 1 250 1 据此算得 3 次测得 d 的结果分别为 1 5 10 8 cm 1 62 10 8 cm 1 42 10 8 cm 其平均值为 1 51 10 10 m d 3 321 ddd 这与公认值的数量级相吻合 故本次估测数值符合数量级的要求 答案 4 10 3 8 10 6 1 5 10 8 1 62 10 8 1 42 10 8 1 51 10 10 5 10 分 在做 用油膜法估测分子的大小 的实验时 所用的油酸酒精溶液的浓度为 a 测量中 某位同学测得如下数据 测得体积为 V 的油酸酒精溶液共有 N 滴 油膜面积为 S 则 1 用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为 d 2 该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较 发现自己所测数据偏大 则对出现这种结果的原因 下列说法中可能正确的是 A 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B 计算油膜面积时 错将不完整的方格作为完整方格处理 C 计算油膜面积时 只数了完整的方格数 D 水面上痱子粉撒得较多 油膜没有充分展开 答案 1 2 A C D aV NS 6 16 分 酒精油酸溶液的浓度为每 1 000 mL 酒精油酸溶液中有油酸 0 6 mL 现用滴 管向量筒内滴加 50 滴上述溶液 量筒中的溶液体积增加了 1 mL 若把一滴这样的酒精油酸 溶液滴入足够大盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在水面展开 稳定后形成的纯油膜的 形状如图所示 若每一小方格的边长为 25 mm 试问 1 这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型 让油酸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 图中油酸膜的 面 用心 爱心 专心 3 积为 m2 每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸体积是 m3 根据上述数据 估测 出油酸分子的直径是 m 结果