高三物理復(fù)習(xí)第十一章熱學(xué)實(shí)驗(yàn)用油膜法估測分子大小省公開課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)

1/26基礎(chǔ)自主梳理2/26基礎(chǔ)自主梳理3/26基礎(chǔ)自主梳理4/26基礎(chǔ)自主梳理5/26基礎(chǔ)自主梳理6/26精典考題例析例1(·華中師大附中二月調(diào)研)(1)在做“用油膜法估測分子大小”試驗(yàn)時(shí)，已經(jīng)準(zhǔn)備器材有：油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板、彩筆，要完成本試驗(yàn)，還欠缺器材有______________________________________________________.(2)在用油膜法粗測分子直徑試驗(yàn)中，在哪些方面作了理想化假設(shè)：；試驗(yàn)中滴在水面是油酸酒精溶液而不是純油酸，且只能滴一滴，這是因?yàn)開__________________________________________；在將油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均勻撒些痱子粉，這么做是為了___________________________________________________________________.7/26精典考題例析(3)下列圖反應(yīng)“用油膜法估測分子大小”試驗(yàn)中4個(gè)步驟，將它們按操作先后次序排列應(yīng)是(用符號(hào)表示).8/26(4)在做“用油膜法估測分子大小”試驗(yàn)中，已知試驗(yàn)室中使用油酸酒精溶液體積濃度為A，又用滴管測得N滴這種油酸酒精溶液總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中水面上，在玻璃板上描出油膜邊界限，再把玻璃板放在畫有邊長為a正方形小格紙上，如圖所表示，測得油膜占有小正方形個(gè)數(shù)為x.①用以上字母表示油酸分子直徑大小d=_______；②從圖中數(shù)得油膜占有小正方形個(gè)數(shù)為x=_______.9/26

解析：(1)依據(jù)試驗(yàn)要求，所缺器材為量筒、痱子粉、坐標(biāo)紙、試劑瓶．(2)見答案．(3)由試驗(yàn)可知正確操作次序?yàn)閐acb.(4)①一滴純油酸體積為AV/N，這滴油酸在水面上散開面積為xa2，則d＝②由圖中可數(shù)出油膜占有小正方形個(gè)數(shù)約為110個(gè)．答案：(1)量筒、痱子粉、坐標(biāo)紙、試劑瓶(2)將油膜看成單分子膜，將油酸分子看做球形，認(rèn)為油酸分子是一個(gè)緊挨一個(gè)純油酸粘滯力較大，直接測量體積時(shí)誤差太大界定油膜大小邊界(3)dacb(4)①②110(108～112均正確)10/26感悟提升：處理“用油膜法估測分子大小”試驗(yàn)問題關(guān)鍵是要了解分子模型，也就是了解油酸分子在水面上形成薄膜厚度即分子直徑.數(shù)油膜面積對(duì)應(yīng)格子數(shù)時(shí)，完整算一個(gè)，不完整大于等于半格算一個(gè)，不到半格舍去.11/26精典考題例析12/26精典考題例析13/26精典考題例析例2(·濟(jì)南市省級(jí)示范高中聯(lián)考)油酸酒精溶液濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中溶液體積增加了1mL，若把一滴這么油酸酒精溶液滴人足夠大盛水淺盤中，因?yàn)榫凭苡谒?，油酸在水面展形，穩(wěn)定后形成油膜形狀如圖所表示.若每一小方格邊長為25mm，試問：導(dǎo)學(xué)號(hào)3628017414/26精典考題例析(1)這種估測方法是將每個(gè)油酸分子視為模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成油膜可視為油膜，這層油膜厚度可視為油酸分子.圖中油酸膜面積為___m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是___m3；依據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子直徑是___m.(保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在試驗(yàn)過程中，在距水面約2cm位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，試驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為何呢?請(qǐng)寫出你分析原因：15/26解析：(1)油膜面積約占70小格，面積約為S=70×25×25×10-6m2≈4.4×10-2m2一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積為V=1/50×0.6/1000×10-6m3=1.2×10-11m3油酸分子直徑約等于油膜厚度d=V/S=(1.2×10-11)/(4.4×10)-2m≈2.7×10-10m(2)主要有兩個(gè)原因：①水面受到落下油滴沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，所以油膜面積擴(kuò)張；②油酸酒精溶液中酒精一部分揮發(fā)，一部分溶于水，使液面收縮.答案：(1)球形單分子直徑4.4×10-21.2×10-112.7×10-10(2)看法析16/26精典考題例析17/26速效提升訓(xùn)練18/26速效提升訓(xùn)練2.某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子大小”試驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸摩爾質(zhì)量M＝0.283kg·mol-1，密度ρ＝0.895×103kg·m-3.若100滴油酸體積為1mL，則1滴油酸所能形成單分子油膜面積約是多少?(取NA=6.02×1023mol-1，球體積V與直徑D關(guān)系為V＝1/6πD3，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析：一個(gè)油酸分子體積V=M/（ρNA）由球體積與直徑關(guān)系得分子直徑

最大面積S=（1×10-8）/D，解得S=1×101m2.答案：1×101m219/26速效提升訓(xùn)練20/26速效提升訓(xùn)練21/26速效提升訓(xùn)練4.(·綿陽市第三次診療性測試)在“油膜法估測油酸分子大小”試驗(yàn)中，有以下試驗(yàn)步驟：①往邊長約為40cm淺盤里倒人約2cm深水.待水面穩(wěn)定后將適量痱子粉均勻地撒在水面上.②用注射器將事先配好油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定.③將畫有油膜形狀玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜面積，依據(jù)油酸體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑大小.④用注射器將事先配好油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液體積.⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜形狀用彩筆描繪在玻璃板上.22/26速效提升訓(xùn)練完成以下填空：(1)上述步驟中，正確次序是_____.(填寫步驟前面數(shù)字)(2)將1cm3油酸溶于酒精，制成300cm3油酸酒精溶液；測得1cm3油酸酒精溶液有50滴.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成油膜面積是0.13m2.由此估算出油酸分子直徑為_____m.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)23/26解析：(1)試驗(yàn)操作開始之前要先配制油酸酒精溶液，確定每一滴溶液中含有純油酸體積，所以步驟④放在首位．試驗(yàn)操作時(shí)要在淺盤放水，痱子粉，為油膜形成創(chuàng)造條件，然后是滴入油酸酒精溶液、測量油膜面積，計(jì)算油膜厚度(即油酸