1、第108练实验:用油膜法估测油酸分子的大小(时间15分钟)12022山东省青岛市西海岸新区高三模拟用油膜法估测分子直径的实验步骤如下:A.向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入爽身粉;B将1 mL纯油酸加入酒精中,得到2103 mL的油酸酒精溶液;C把玻璃板放在方格纸上,计算出薄膜的面积S(坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm);D将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积;E把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,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;F根据得到的数据,估算出油酸分子的直径(1)上述步骤中,正确的顺序是_(填步骤前的字母).(2)如图所示为
2、描出的油膜轮廓,油膜的面积约为_m2.(3)已知50滴溶液的体积为1 mL,估算油酸分子的直径约为_ m(保留两位有效数字).22022北京朝阳区一模在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们通过宏观量的测量间接计算微观量(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成_(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为_.(2)某同学实验中先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,测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后,接着又进行了下列操作:A将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地扩展为
3、形状稳定的油酸薄膜B将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积C将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D向浅盘中倒入约2 cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上以上操作的合理顺序是_(填字母代号).(3)若实验时爽身粉撒得太厚,则所测的分子直径会_(选填“偏大”或“偏小”).(4)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线,图乙为某同学参照图甲所作的分子势能Ep随分子间距r的变化图线请你对图乙的合理性作出分析,填在表格相应的位置中指出合理或不合理之处并简述理由合理之处不合理之处第108练实验:用油膜法估测油酸分子的大小1答案:(1)
4、BDAECF(2)0.022 8(3)4.41010解析: (1)题中所述步骤中,正确的顺序是BDAECF.(2)由图可知,油膜轮廓内的小正方形格数约为57,则油膜的面积约为574 cm20.022 8 m2.(3)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V106m31011m3,则油酸分子的直径约为d m4.41010m. 2答案:(1)单层(2)DACB(3)偏大(4)见解析,合理即可解析:(1)这种粗测方法是将每个油酸分子视为球体,让油酸尽可能地在水面上散开,形成的油膜可视为单层的油酸分子组成的,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径,即d.(2)根据实验原理可知,操作的合理顺序为:DACB.(3)实验过程中,若爽身粉撒得太厚,会导致油膜不能完全散开,则油酸在水面上形成的油膜面积偏小,由d可知,实验测量的油酸分子的直径会偏大(4)合理之处:rr0处Ep最小理由:rr0时,随着r减小,分子引力做正功,分子势能减小;rr0范围内,rr2处Epr图像的斜率应最大理由:分子力做的功WFrEp,所以Epr图像斜率的绝对值表示分子力F的大小;由图甲可知,在rr0范围内,rr2处F最大,则rr2处Epr图像的斜率应最大