2016届高三物理一轮复习:实验专题复习:实验十二 用油膜法估测分子的大小
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实验用油膜法估测分子的大小1.在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有以下实验步骤:①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水.待水面稳固后将适当的痱子粉平均地撒在水面上。
②用注射器将预先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳固。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在座标纸上,计算出油膜的面积,依据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将预先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增添必定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,而后将油膜的形状用彩笔描述在玻璃板上。
达成以下填空:(1)上述步骤中,正确的次序是 ____________。
(填写步骤前方的数字 )(2)将 1 cm3的油酸溶于酒精,制成 300 cm3的油酸酒精溶液;测得 1 cm3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0.13 m2。
由此估量出油酸分子的直径为 ________m。
(结果保存一位有效数字 )分析(2)依据纯油酸的体积 V 和油膜面积 S,可计算出油膜的厚度d,把油膜厚度 d 视V133为油酸分子的直径,则 d=S,每滴油酸酒精溶液的体积是50 cm,而 1 cm的油酸溶于31酒精,制成 300 cm 的油酸酒精溶液,则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V=300135×10-10×50 cm ,则依据题目要求保存一位有效数字可知油酸分子的直径为m。
答案(1)④①②⑤③ (2)5×10-102.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取 1 mL 油酸酒精溶液,让其自然滴出,共 n 滴。
此刻让此中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充足睁开后,测得油膜的面积为 S cm2,则:(1)估量油酸分子的直径大小是________cm。
第3讲 实验 用油膜法估测分子的大小1.把V 1 mL 的油酸倒入适量的酒精中,稀释成V 2 mL 的油酸酒精溶液,测出1 mL 油酸酒精溶液共有N 滴.取一滴溶液滴入水中,最终在水中形成S cm 2的单分子油膜.则该油酸分子的直径大约为( )A.V 1NV 2S m B.NV 2V 1S m C.V 2NV 1S cm D.V 1NV 2Scm 答案:D2.在用油膜法估算分子大小的实验中:(1)下面是一些实验步骤及注意事项:A .在准备实验时,油酸酒精溶液要提前一天配制,以免因溶液不均匀产生误差;B .一定要仔细清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差;C .用注射器(或滴管)将V =1 毫升油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,并记下滴数n ,计算出每滴油酸酒精溶液的平均体积V 0=Vn ;D .向浅盘里注入适量的水,并将痱子粉(或石膏粉)从盘的中央加入,使粉扩散至均匀,再用注射器(或滴管)从适当高处将一滴油酸酒精溶液滴在水面上;E .等待油酸薄膜的形状稳定后,用数格子法测算出面积S ;F .根据一滴油酸酒精溶液的体积V 0和膜的面积S 计算出油酸薄膜的厚度L =V 0S ;G .重复实验测几次油酸薄膜的厚度并求出平均值,即可认为就是油酸分子的直径. 其中错误的是:__________;不必要的是:__________(只填前面的字母). (2)这个实验中产生误差的主要原因有:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案:(1)F A(2)计算一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积时,由于一滴油酸酒精溶液的体积和浓度测不准产生误差;用数格子法求油酸薄膜的面积本身就是一种估算方法3.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)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2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CA .用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数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%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄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.(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). 解析:(1)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.(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为0.05%N mL ,向浅盘中共滴入油酸的体积V =0.05%n Ncm 3,所以单个油酸分子的直径为d =V S =0.05%nNS cm.答案:(1)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 (2)0.05%nNS c m4.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 溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是________mL ,所以一滴溶液中油酸体积为V 油酸=________cm 3.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L 0=1.12×10-10m 作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.次 数 S/cm 2 #K]L =V S/cm L 平均值1 5332 493 3[来m]563解析:由题给条件得,1滴溶液的体积为V 溶液=1250 mL =4×10-3mL ,因为V 油酸V 溶液=1500,故1滴溶液中油酸体积为:V 油酸=1500V 溶液=1500×1250cm 3=8×10-6 cm 3.据此算得3次测得L 的结果分别为: 1.5×10-8cm 1.62×10-8cm 1.42×10-8cm 其平均值为:L =L 1+L 2+L 33=1.51×10-10m 这与公认值的数量相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求.答案:4×10-38×10-61.5×10-81.62×10-81.42×10-81.51×10-10m 符合要求。