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1、热学实验热学实验 实验目的实验目的 学习一种估测分子大小的方法“用油膜法估测分子的大小” 实验原理实验原理 将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成单分子油膜层，如果把分 子看作球形，单分子油膜层的厚度就可以看作油酸分子的直径，事先测出油酸滴的体积 V 和油膜的面积 S，就可以算出分子的直径： S V d 实验仪器实验仪器 盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、 彩笔. 实验步骤实验步骤 (1)在方盘中盛入适量的水(约 2cm 深)，使水处于稳定状态. (2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的酒精油酸溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中
2、滴入 1 mL 溶液所需加入溶液的滴数； (3)将痱子粉均匀地撒在水面上. (4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴酒精油酸溶液滴在水面上. (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油膜的形状. (6)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 N， 注意事项注意事项 (1) 实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则导致实验无法完成. (2) 方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间. 痱子粉均匀撒在水 面上. (3) 向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油 膜. 最好在 1 cm 左右. 滴酒精油酸溶液时要注意控
3、制好，只滴 1 滴. (4) 计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算(边长 1cm) .不足半个的舍去，多于半个 的算 1 个 . 046.南京市南京市 2008 届第一次模拟考试届第一次模拟考试 12 （2） （本题 4 分）在“用油膜法估测分子的大小” 的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤 C 的内容及实验步骤 E 中的计算式： A用滴管将浓度为 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入 1 mL 的油酸酒精溶 液的滴数 N； B将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为 0.05%的油酸酒精溶液，逐 滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记
4、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 1cm 的正方形为单位，计 算出轮廓内正方形的个数 m； E用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d = _ cm 答：C待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔画出油酸薄膜的外围形 状；（2 分） Ed = 5n104/Nm （2 分） 059.江 苏 南 通 市江 苏 南 通 市 2008 届 第 三 次 调 研 测 试届 第 三 次 调 研 测 试 12.(2) 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
5、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则上述过程遗漏的步骤是 ；油酸分子直径的表达式 d= 答：将痱子粉均匀撒在水面上（2 分） （2 分） naNV VV d 2 2 01 064. 08 年福建省十大名校高考模拟试题年福建省十大名校高考模拟试题 11 （5 分）在做“用油膜法估测分子的大
6、小”实验 中， 油酸酒精溶液的浓度为每 104mL 溶液中有纯油酸 6mL， 每 1mL 上述溶液中有液滴 50 滴， 把一滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待均匀撒有痱子粉的水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上， 在板上描出油膜的轮廓，随后把板放在坐标纸上，其形状如图所示。已知坐标 纸中每个正方形小方格的边长均为 20mm。则油酸膜的面积约为_m2， 估测出油酸分 子的直径为 _m。 （结果保留一个有效数字） 答：50 0.022 = 2 10-2（2 分） （3 分）m106 10250 10 10 6 10- 2- -6 4 d 006 江苏省南通市江苏省南通市 08 届第一次基础调研测试届第一次基础
7、调研测试 12.A （10 分） （模块 3-3 试题） （1）液晶既具有液体的性质，又具有晶体的性质液晶表面层的分子势能 （选 填“大于” 、 “等于”或“小于” ）内部的分子势能；给液晶加热时，液晶的熵将 （选填“增加” 、 “减少”或“不变” ） （2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每 104mL 溶液 中有纯油酸 5mL用注射器测得 1mL 上述溶液有液滴 50 滴把 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描 出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如 图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为 1cm则： 油膜的面积约为多少？（保留两
8、位有效数字） 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ 根据上述数据，估算出油酸分子的直径 （保留一 位有效数字） A （10 分） （模块 3-3 试题） （1） 大于，增加（4 分） （2）84cm2（82 cm2 85 cm2都给分） （2 分） （2 分）mL1001mL 5010 5 5 4 .V （2 分）cm101cm 84 1001 7 5 . S V d 014.山东泰安市山东泰安市 07 年第一轮质量检测年第一轮质量检测 14 （9 分）选修 33 用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下： 向体积 V油 = 1 ml 油酸中加酒精，直至总量达到 V总 = 500 ml。
9、 向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 = 1 ml。 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 滴油酸溶
10、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？ 解：（1）痱子粉（或细石膏粉） （2 分） （2）ml = 2105ml （3 分） 100 1 500 1 0 n V V V V 总 油 纯 （3）V纯 = N l2d （2 分） m = 410-10m （2 分） 22 65 2 )102(114 10102 Nl V d 纯 055.08 年佛山市高三教学质量检测（二）年佛山市高三教学质量检测（二）13. （2） （5 分） （选 做，适合选修33的同学） 在 “用油膜法估测分子的大小”实验中， 将4mL的纯油酸溶液滴入20L 无水酒精溶液中充分混合注射 器中 1mL
11、的上述混合溶液可分 50 滴均匀滴出，将其中的 1 滴 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，坐标纸上正方形小方格的边长为 10mm试解答 下列问题，结果均取一位有效数字。 （2分）油酸膜的面积约是多少? （3分）已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是410-6 mL，请估测油酸分子的直 径。 【解析】【解析】本小题考查用油膜法测分子直径的实验数据处理方法。 油酸膜的面积：S81(10103)2 m28103 m2（2分） 油酸分子直径 （3分）m105 108 10104 10 3 66 S V d 0
12、63.上海市南汇区上海市南汇区 2008 年第二次模拟考试年第二次模拟考试 16 （6 分）用右面的实验装置可研究气体的等压 变化规律。h 是装满水的玻璃容器，a 为一端封闭的玻璃管，b 为两端开 口的玻璃管，用橡皮管 e 将两管下端连接在一起，b 管用 g 固定在可上 下移动的标有刻度的木板 f 上，c 为温度计，d 是用来加热的电阻丝，a、 b 及 e 管内充有一部分水银，a、b 管内水银面等高，如图所示。 （1）此装置中研究的对象是 。 （2）若用电热丝加热，a 管中的水银面将 ；如要 保持压强不变，则应调节 b 管 （填“上升”或“下降” ） 。 答：（6 分） （1）被封闭在 a 管
13、中的气体 （2）下降、下降 每空 2 分 031.上海市静安区上海市静安区 07-08 学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 9、 为研究影响家用保温瓶保温效果的因素， 某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验 条件，先后共做了 6 次实验，实验数据记录如下表： 序号瓶内水量（mL）初始水温（0C）时间（h）末态水温（0C） 1100091478 2100098874 3150091480 41500981075 5200091482 62000981277 下列研究方案中符合控制变量方法的是 ( A ) A、若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 1、3、5 次实验数据 B、若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 2、4、6 次实验数据 C、若研究初始水温与保温效果的关系，可用第 1、2、3 次实验数据 D、若研究保温时间与保温效果的关系，可用第 4、5、6 次实验数据 f h g a b d c e