1.2 用油膜法估测油酸分子的大小 同步课时练习（word版含答案）

高二物理选修三1.2《用油膜法估测油酸分子的大小》同步课时练习
一、选择题：
1、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是(　　)
A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积
B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
C．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
D．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓
2、利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（　　）
A．一滴油酸的体积和它的密度
B．一滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油酸的质量和它的密度
D．一滴油酸形成油膜的厚度和它的密度
3、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（　　）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴
4、为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的（　　）
A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些
C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸放置较长时间后再进行实验
5、在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，数出油膜共占116个小方格，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。由此估算出油酸分子直径为（　　）
A．7×10-10m B．7×10-8m C．1×10-8m D．1×10-10m
6、为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（　　）
A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2=
B．用浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
7、一个油轮装载着密度为900Kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏，设共泄漏9t原油，则这次事故造成的最大可能污染面积约为( )
A. 1011m2 B. 1010m2 C. 1012m2 D. 109m2
8、关于用油膜法估测油酸分子大小的实验，下列说法正确的是（　　）
A．油酸分子实际上就是球形，算出来的结果就是直径
B．估算法是没有科学意义的
C．用同一溶液做实验，得出的结果有差别，只要数量级正确，就都是正确的
D．也可以将油酸不稀释而直接滴入浅盘中
9、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是（　　）
A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有油酸10-2mL
B．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上
C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状
D．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的半径
10、在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液.现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法中不正确的是（　　）
A．该实验中假设形成油膜的油酸分子是按照单分子层排列的
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大
C．由题目中数据可知油酸分子的直径为
D．这一滴油酸酒精溶液中所含的油酸分子数为
11、某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为（　　）（保留两位有效数字）
A．1.1‰ B．1.2‰ C．1.3‰ D．1.4‰
12、在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴；在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有（　　）
A．油膜的面积为100 cm2
B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6 mL
C．油酸分子的直径约为7.4×10-9 m
D．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，则分子直径的计算结果偏大
13、某种油酸酒精溶液中油酸的体积百分比浓度为0.05%，50滴这种溶液的总体积为1 mL，将1滴这样的溶液滴在足够大的水面上，酒精溶于水并很快挥发，最后在水面上形成的油膜面积约为（　　）
A．103 cm2 B．104 cm2 C．105 cm2 D．106 cm2
14、在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验中有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在方格纸上，计算出油膜的面积。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后用彩笔将油膜的形状描绘在玻璃板上。
已知某同学将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液并测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。该同学取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。关于上述步骤中正确的顺序编号及估算出的油酸分子直径，下列选项正确是（　　）
A．④②①⑤③， 5×10－10 m B．④①②⑤③， 8×10－10 m
C．④①②⑤③， 5×10－10 m D．④②①⑤③， 8×10－10 m
15、在用油膜法估测分子大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，那么
A. 油滴分子直径 B. 油滴分子直径
C. 油滴所含分子数 D. 油滴所含分子数
二、解答题：
16、在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴；
③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为 1.0 cm。
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含________ml油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为________m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）已知油酸分子的直径约为 8×10 10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：_________，理由是： _______。
17、用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；
③往边长为30cm~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将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；
⑤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；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半格的两个半格算一格，多于半格的算一格，N乘以每个小正方形的面积就是油膜的面积S。
（1）上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是___________；错误的步骤应改正为___________；
（2）每滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积V=4×10－5mL，小正方形的边长为1cm，玻璃板上描出油酸薄膜的形状如图所示。由此可以估算油酸分子的直径d=___________m，这层油膜里的油酸分子的个数n=___________。（结果保留一位有效数字）
18、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是______
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m（此结果保留三位有效数字）
(3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
参考答案
一、选择题：
1、C 2、B 3、 A 4、B 5、 A
6、B 7、A 8、C 9、B 10、B
11、A 12、B 13、 A 14、C 15、D
二、解答题：
16、2×10 4 10 8 不变油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层 2×10 10 m3的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为 0.25 m2，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的
17、将爽身粉均匀地撒在水面上计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半格的舍去，多于半格的算一格，N乘以每个小正方形的面积就是油膜的面积S 4×1－9 8×1014或1×1015（8×1014~1×1015之间均可）
18、 ④②①⑤③ 5×10-6 40 1.25×10-9 AC