［基礎(chǔ)鞏固］
1．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律“實驗中，所用的實驗裝置如圖所示，空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取，為了得到空氣柱的體積還應(yīng)測量柱塞的 。空氣柱的壓強(qiáng)可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的 讀取。實驗中要 地把柱塞向下壓或向上拉來改變空氣柱的長度，利用實驗獲得的數(shù)據(jù)做出的圖像為一條 。
2．用油膜法估測分子的大小。實驗器材有：濃度為0.05%（體積分?jǐn)?shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為的量筒、盛有適量清水的淺盤、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙（最小正方形邊長為）。則
（1）下面給出的實驗步驟中，正確排序應(yīng)為 （填序號）。
A．待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上
B．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入油酸酒精溶液的滴數(shù)n
C．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入1滴
D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S（單位為）
（2）利用以上測量數(shù)據(jù)，寫出單個油酸分子直徑的表達(dá)式 。
［模擬訓(xùn)練］
（2020·江西南昌一模）
3．用油膜法估測分子的大小。
①下面給出的實驗步驟中，正確排序應(yīng)為 。（填序號）
A. 待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上
B. 用滴管將濃度為0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)N
C. 將畫有油酸薄膜輪廊的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)約為M個，算出油酸薄膜的面積
D. 將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.1%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入一滴
②利用以上測量數(shù)據(jù)，寫出單個油酸分子直徑的表達(dá)式為 。
（2020·北京朝陽區(qū)一模）
4．在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。
(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成 （選填“單層”或“多層”）分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為 。
(2)某同學(xué)實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進(jìn)行了下列操作：
A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜
B.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計算油酸薄膜的面積
C.將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上
D.向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上
以上操作的合理順序是 （填字母代號）。
(3)若實驗時痱子粉撒的太厚，則所測的分子直徑會 （選填“偏大”或“偏小”）。
(4)本實驗中油膜的形成是分子力的作用效果。圖甲為分子力F隨分子間距r的變化圖線，圖乙為某同學(xué)參照圖甲所做的分子勢能Ep隨分子間距r的變化圖線。請你對圖乙的合理性做出分析，填在下面表格相應(yīng)的位置中。
（2021·貴州模擬）
5．（1）如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是 （用符號表示）
（2）在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，所用的油酸酒精溶液的濃度為a，測量中，某位同學(xué)測得如下數(shù)據(jù)：測得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴；滴入1滴這樣的溶液到準(zhǔn)備好的水面撒有痱子粉的盛水的淺盤里，散開后的油膜面積為S，則用以上題中給出的符號表示分子直徑d的大小的表達(dá)式為：
（3）該同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測得的數(shù)據(jù)偏大，則對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是
A.油酸未完全散開
B.油酸溶液濃度低于實際值
C.計算油膜面積時，將所有不足一格的方格計為一格
D.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸體積進(jìn)行計算
［對接高考］
（2019·全國卷Ⅲ）
6．用油膜法估算分子大小的實驗中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是 ．實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以 ．為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是 ．
指出合理或不合理之處并簡述理由
合理之處

不合理之處

參考答案：
1． 直徑（填“橫截面積”也算對） 壓力表 緩慢 過原點的傾斜直線
【詳解】[1]除了空氣柱的長度l之外，為了得到空氣柱的體積還應(yīng)測量柱塞的直徑（或橫截面積）。
[2]空氣柱的壓強(qiáng)可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取。
[3]實驗中為了使氣體能夠做等溫變化，要緩慢地把柱塞向下壓或向上拉來改變空氣柱的長度。
[4]根據(jù)玻意耳定律
可知利用實驗獲得的數(shù)據(jù)做出的圖像為一條過原點的傾斜直線。
2． BCAD
【詳解】（1）[1]根據(jù)實驗原理可得，給出的實驗步驟的正確排序為BCAD。
（2）[2]每滴油酸酒精溶液的體積為，1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為
所以單個油酸分子的直徑為
3． BDAC
【詳解】①[1]本實驗的基本步驟是：B．用滴管將濃度為0.1%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL的油酸酒精溶液的的滴數(shù)N，可求得1滴油酸酒精溶液的體積；
D．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.1%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分?jǐn)U散，形成單分子油膜；
A．待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上；
C．將畫有油酸薄膜輪廊的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)約為M個，計算出油酸薄膜的面積。
故實驗步驟中，正確排序應(yīng)為BDAC。
②[2]1滴油酸含有的油酸體積為
則單個油酸分子直徑的表達(dá)式為
4． 單層 DACB 偏大 見解析 見解析
【詳解】(1)[1]在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙；由上可知，在水面上要形成單層分子油膜；
[2]一滴油酸的體積為V，油酸分子的直徑為
(2)[3]本實驗首先要制備酒精油酸溶液，并明確一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，同時通過量筒測出N滴油酸酒精溶液的體積；同時向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上；然后將此溶液1滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積。則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑。故正確的步驟為DACB。
(3)[4]實驗過程中，若油膜沒有完全散開，則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小，由可知，實驗測量的油酸分子的直徑偏大。
(4)[5]合理之處：圖乙的大致變化情況合理，因為分子間距由足夠遠(yuǎn)減小到r0的過程中分子力體現(xiàn)為引力做正功，分子勢能減小，所以r0處的分子勢能最小，此后再靠近的過程中，分子力體現(xiàn)為斥力做負(fù)功，所以分子勢能逐漸增大。
[6]①圖乙r1處分子勢能為0的點不合理，由于分子力做功等于分子勢能的變化，故分子間距由足夠遠(yuǎn)減小到r1的過程中分子力做的總功應(yīng)當(dāng)為0，即甲圖中r1處以右圖線下的總面積應(yīng)當(dāng)為0，圖中顯然不符合。
②圖乙在的范圍內(nèi)彎曲情況不合理，由于圖線的斜率即為分子力，該區(qū)間的分子力是越來越大的，而圖中的斜率顯然越來越小。
5． dacb AD
【詳解】（1）[1]“用油膜法估測分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑，因此操作先后順序排列應(yīng)是：dacb。
（2）[2]1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，1滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S，則分子直徑大小為。
（3）[3]計算油酸分子直徑的公式是，V是純油酸的體積，S是油膜的面積。
A．油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；
B．如果測得油酸溶液濃度低于實際值，則油酸的實際體積偏小，則直徑將偏小，故B錯誤；
C．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格計為一格時，S將偏大，故得到的分子直徑將偏小，故C錯誤；
D．錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸體積進(jìn)行計算，可知，V偏大，則計算得到的分子直徑將偏大，故D正確；
故選AD。
6． 使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積 油膜穩(wěn)定后得表面積S．
【詳解】油膜法測量分子大小需要形成單分子油膜，故而需要減少油酸濃度；一滴油酸的體積非常微小不易準(zhǔn)確測量，故而使用累積法，測出N滴油酸溶液的體積V，用V與N的比值計算一滴油酸的體積；由于形成單分子油膜，油膜的厚度h可以認(rèn)為是分子直徑，故而還需要測量出油膜的面積S，以計算厚度.

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