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    油膜法测分子的直径 用油膜法测分子的直径有两个理想化近似条件:①把在水面上尽可能分散开的油膜视为单分子油膜.②把形成单分子油膜的分子视为紧密排列的球形分子.此时只须测出油滴的体积V.再测出油膜的面积S.由d=可算出油分子的直径. 2.利用阿伏加德罗常数对微观量的结算 阿伏加德罗常数起沟通宏观量和微观量的桥梁作用.微观量是指直接描述分子的几何性质和物理性质的物理量.如分子直径d.分子体积V分.分子质量m0,宏观量指物质的密度ρ.物体的质量m.物质的摩尔质量M.物质的摩尔体积V摩.它们之间的运算关系是: 分子质量m0=M/N0 固体.液体分子体积V分=V摩/N0 在体积V中的分子数n=VρN0/M 在质量m中的分子数n=mN0/M 对微观量估算首先要建立微观模型: 1.对液体.固体来说.微观模型是:分子紧密排列.将物质的摩尔体积分成N0个等分.每一等分就是一个分子的体积.在估算分子直径时.设想分子是一个球体.在估算分子间距离时.设想分子是一个正方体.正方体的边长即为分子间距. 2.气体分子不是紧密排列的.所以上述微观模型对气体不适用.但上述微观模型可用来估算气体分子间的距离.(N0=6.02×1023mol-1.保留一位有效数字) 解析:标准状态下1摩尔的氧气的体积是22.4升. 每个氧分子占据的空间体积为:V==m3=3.7×10-26m3.把这个空间看成一个小立方体.两个氧分子所占空间的中心间距.可以看作分子间距离.它就等于小立方体的边长. 氧分子间距离d==m=3×10-9m 说明:这里要求学生能够想象微观模型.并利用宏观量和阿伏加德罗常数对微观模型进行有关计算,另一方面也可考察学生对有效数字.数量级及基本运算技能掌握的情况. 3.布朗运动的成因及其意义. 布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动.这种运动并不是分子的运动.而是由于微粒受到分子撞击力不平衡所致.故它能反映分子的运动特征.即布朗运动的意义:①布朗运动的永不停止.说明分子运动是永不停止的.②布朗运动路线无规则.说明分子运动是无规律的.③布朗运动随温度的升高而越加剧烈.说明分子的无规律运动剧烈程度与温度有关. 例:关于布朗运动.下列说法中正确的是( ) A.布朗运动指的是液体分子的无规则运动. B.与固体微粒相碰撞的液体分子越少.布朗运动越显著 C.液体的温度越高.布朗运动越显著 D.布朗运动只能在液体中发生 解析:布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动.不是液体分子的运动.它的产生是液体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的.与颗粒的大小以及液体或气体的温度有关.因为固体颗粒越小.与颗粒相撞的分子数也越少.这种撞击的不平衡越明显,液体或气体的温度越高.撞击的越剧烈. 综上所述.答案为BC. 说明:这道题主要考查学生对布朗运动的实质成因以及运动规律的掌握情况. 4.分子之间的相互作用 分子之间存在着相互作用的引力f引和相互作用的f斥.实际表现出来的分子力F是分子引力f引和分子斥力f斥的合力.f引和f斥是同时存在的.它们的大小与分子间距离有关.且都随分子间距离的增大而减小.只不过斥力减小得更快些.因此有: 当r＞ro.f斥＜f引 分子力F表现为引力 当r＝ro.f斥＝f引 分子力F＝0 当r＜ro.f斥＞f引 分子力F表现为斥力 这里ro的数量级约为10-10米. 分子力属短程力.当分子间的距离的数量级大于10-9米时.已经变得十分微弱.可以认为分子力为零. 例:关于分子间作用力.下列说法中正确是( ) A.当分子间距离为ro时.它们之间既没有斥力也没有引力. B.分子间的距离大于ro时.分子间只有引力 C.分子间的引力和斥力都随分子间的距离的增大而减少 D.分子间的平衡距离ro与分子直径是同一数量级 解析:分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.它们的大小都随分子间距离的增大而减小.且斥力减小得更快些.分子力是相互作用的引力和斥力的合力.当r＞ro时.f引＞f斥.分子力表现为引力,当r＜ro时.f引＜f斥.分子力表现为斥力,当r＝ro时.f引＝f斥.分子力为零.ro的数量级为10-10米.与分子直径同数量级. 综上所述.答案为CD. 说明:这道题主要考查学生对分子力随分子距离变化规律的掌握.另外要知道分子间平衡距离ro的数量级. 5.物体的内能 物体的内能是组成物体的所有分子的动能和势能的总和.物体的内能与物体的质量.体积.温度.物态有关.这是因为对于某种物质来说物体的质量越大.分子数也就越多.物体的内能也就越多,物体的温度越高.分子运动越剧烈.分子的动能也就越大,分子势能与物体的体积有关.当r＞ro.r增大.即物体体积增大时.分子力为引力.分子力做负功.分子势能增加.当r＜ro时.r减小.即物体的体积减小时.分子力为斥力.分子力做负功.分子势能增加. 对于理想气体来说.由于不考虑分子间的相互作用力.即不考虑分子势能.所以理想气体的内能只跟理想气体的质量.温度有关. 例:温度高的A物体一定比温度低的B物体的内能大吗?物体A分子的平均速率也一定比物体B分子的平均速率大吗? 解析:物体的内能是物体内所有分子的动能和势能之和.由物体的质量.温度.体积和物态共同决定.温度是分子平均动能的标志.温度高.只能说明分子的平均动能较大.而由于不知道A.B物体的分子数的关系.也就无法判断哪个物体的内能大.又由于不知道A.B物体的分子质量关系.因此也无法判断哪个物体的分子平均速率大.即以上两种说法均不一定成立. 说明:这道题主要考查学生对“物体的内能由哪些物理量决定 的掌握. 6.热和功 改变物体的内能的途径就是设法改变物体的分子动能和分子势能.最终达到改变物体的内能的目的.物理过程有做功和热传递两种方式.做功是其它形式的能和内能之间的转化.热传递是物体之间内能的转移.当物体对外界做功时.物体的内能减少.当外界对物体做功时.物体的内能增加,当物体从外界吸热时.物体的内能增加.当物体向外界放热时.物体内能减少. 例:关于物体内能及其变化.下列说法正确的是( ) A.物体的内能改变时.其温度必定改变 B.物体对外做功.其内能不一定改变,向物体传递热量.其内能不一定改变 C.对物体做功.其内能必定改变,物体对外传出一定热量.其内能必定改变 D.若物体与外界不发生热交换.其内能必定不改变. 解析:改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.这两种方式即可同时进行也可单独进行. 物体的内能变化时.其温度不一定改变.A项错.物体对外做功或外界向物体传递热量.物体的内能不一定改变.因为物体对外做功的同时外界向物体传递热量或外界向物体传递热量的同时物体对外做功均能保证物体的内能不变.故B项正确.同B项理由.对物体做功或物体对外传出一定热量.物体的内能不一定改变.即C项错.对于D项.若物体与外界不发生热传递.但若与对外做功或对物体做功.其内能也会改变.故D项错. 综上所述.答案为B. 说明:这道题主要考查改变物体内能的两种方式:做功和热传递. [同步达纲练习] 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    用油膜法测分子的直径的实验中，测量时要在水面上撒一层非常薄的滑石粉，而且用稀释的油酸溶液．若已知该油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴中油的质量为m，油滴在液面上扩大后的最人面积为S，以上各量的单位为国际单位，N为阿伏伽德罗常数，同答下列问题：
    （1）为什么用油酸溶液而不直接用油
    油酸容易充分扩散，分布均匀．
    油酸容易充分扩散，分布均匀．

    （2）撒滑石粉有什么好处
    使油膜表面规范，不断裂，便于测量油膜的面积．
    使油膜表面规范，不断裂，便于测量油膜的面积．

    （3）用以上给出的数据写出分子的直径d=
    m
    ρS
    m
    ρS
    ．

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    用油膜法测分子大小的实验．
    实验方法：将极少油酸滴到水面上，油酸会在水面上形成极薄的可看作由单层分子组成的油膜，测出薄膜的厚度就为分子的直径．
    实验步骤：
    A．先向1mL的油酸中加入酒精至10mL得溶液a，再取1mL溶液a并向其中加入酒精至500mL得溶液b；
    B．用注射器吸取溶液b，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80滴时，量得其体积为1mL；
    C．在浅水盘水面上均匀撒一些痱子粉，用注射器向水面滴入1滴油酸溶液b；
    D．待油膜稳定后，将一玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜边界，将画有轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示．
    请回答下列问题：
    （1）一滴油酸溶液中纯油酸的体积为    mL；
    （2）已知图中正方形小格的边长为1cm，则油膜的面积为    cm2；
    （3）估算油分子的直径约为    cm．

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    在“用油膜法测分子大小”的实验中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸体积占溶液总体积的百分比为k．在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液．读出总体积为V．现将一滴这样的溶液滴在水面上，其散开的油膜在带有方格的玻璃板上描绘的图形如图所示．已知玻璃板上每小方格的长和宽均为a．由此计算油膜的面积为
    26a2
    26a2
    ，油酸分子的直径为d=
    kV26Na2
    ．

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    在“用油膜法测分子大小”的实验中，
    ①准备了以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘、玻璃板、彩笔，还缺少的必须器材或物品是
    量筒、坐标纸、水（写出其中两种）
    量筒、坐标纸、水（写出其中两种）
    ．（至少写出两种）
    ②在配制油酸酒精溶液时，先取1ml的纯油酸，加入酒精配制成体积为V0的油酸酒精溶液；再取该溶液1ml，再次加入酒精配制成体积为V1的浓度较低的稀油酸酒精溶液，则1ml这种稀油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
    1
    V1V0
    1
    V1V0
    ml．
    ③经测试，假设1ml这种稀油酸酒精溶液可使用滴管分为N滴．并将其中一滴滴至水面形成单分子油膜，经测量，油膜的面积为S．
    ④由以上数据，可测得油酸分子直径的表达式为
    1
    V0V1NS
    ，
    1
    V0V1NS
    ，
    ．（用题目中的字母和有关物理常量表示）
    ⑤实验中痱子粉的作用是
    显示油膜的形状
    显示油膜的形状
    ．

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    在做“用油膜法测分子的大小”实验时，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75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，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，计算得到轮廓范围内小正方形的个数为100个，已知坐标中小正方形的边长为1cm，求：

    ①该次实验中1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是多少m3? ????

    ②按以上数据，估测出油酸分子的直径是多少?

     

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