人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小当堂检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小当堂检测题，共12页。试卷主要包含了请注意保持试卷的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷的整洁
一、单选题（共20分）
1．（本题2分）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（ ）
A．水分子的直径B．水分子的体积
C．油分子的直径D．油分子的体积
2．（本题2分）在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的是（ ）
A．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
B．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径
3．（本题2分）某同学在“用油膜法估测分子直径”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．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时不足一格的全按一格算
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
4．（本题2分）如图所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/ml，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 ml-1，求气包内气体在标准状况下每个分子所占的体积（ ）（结果均保留两位有效数字）。
A．3.0×10-26 m3B．3.7×10-25 m3C．3.7×10-26 m3D．3.7×10-27 m3
5．（本题2分）在实验“用油膜法估测油酸分子的大小”中，用注射器向浅盘里的水面滴入的是（ ）
A．一滴油酸酒精溶液B．一滴纯油酸
C．油酸酒精溶液D．纯油酸
6．（本题2分）小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．水面上撒的爽身粉偏厚
B．油酸酒精溶液长时间放置，浓度增大
C．计算油膜面积时，方格数数多了
D．求每滴体积时，溶液的滴数数多了
7．（本题2分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得1mL上述溶液为80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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为1cm。则油膜分子直径最接近（ ）
A．B．C．D．
8．（本题2分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，不可能的原因是（ ）
A．计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目
B．水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开
C．将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算
D．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成32滴
9．（本题2分）甲、乙两位同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验操作中，都发生了操作错误。甲：在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点。乙：在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。上述操作导致分子直径大小的测量值与真实值相比（ ）
A．甲、乙都偏大B．甲、乙都偏小
C．甲偏大、乙偏小D．甲偏小、乙偏大
10．（本题2分）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是_________________________
A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．本实验不考虑油酸分子间的间隙
C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓
D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液
二、多选题（共15分）
11．（本题3分）在用油膜法测定分子直径的实验中，某同学最终得到的计算结果偏小，出现这种结果可能的原因是（ ）
A．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．计算油膜面积时，将不完整的方格都作为完整方格处理
C．配制的油酸酒精溶液放置时间偏长
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
12．（本题3分）为了减少“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（ ）
A．将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离尽可能近些
B．先在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上
C．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状
D．计算油膜面积时，舍去所有不满一格的方格
13．（本题3分）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液.现将体积为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，阿伏加德罗常数为，则下列说法中正确的是（ ）
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
14．（本题3分）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零
15．（本题3分）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），1ml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10mm。下列有关该实验说法正确的有（ ）
A．油膜的面积为100cm2
B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6ml
C．油酸分子的直径约为7.4×10-9m
D．为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液
E．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，不影响估算结果的数量级
三、填空题（共15分）
16．（本题3分）将m毫升的油酸配制成n毫升的油酸酒精溶液，将其滴入撒有石膏粉的自来水中，测得其面积与滴入的溶液滴数图象的斜率为k。已知1毫升时的总滴数为P，则1滴油酸酒精溶液中的油酸含量为 ，油酸分子的半径为 。
17．（本题3分）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如： （写出一种假设即可）。若已知n滴油的总体积为V，一滴油所形成的油膜面积为S，则一个油分子的直径为 。
18．（本题3分）用油膜法估测分子直径实验中，实验室提供的油酸酒精溶液的浓度为万分之6（体积比），用注射器抽取这种浓度的溶液，然后把溶液逐滴从注射器推出，测出是150滴．然后把一滴溶液滴入盛水的浅盘里，最后形成一个面积为的稳定单分子油膜，则滴入盛水浅盘中的纯油酸约为 ，测得油酸分子的直径约为 m．（结果均保留1位有效数字）
19．（本题3分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，通过测算得到一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，形成面积为S的单分子油膜。用以上字母表示油酸分子直径的大小 。
20．（本题3分）已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为，用滴管测得100滴这种油酸酒精的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把每小格边长为1cm的透明方格纸放在玻璃板上，测得油膜占有的方格个数为40，油酸分子直径的大小是： m。
四、解答题（共50分）
21．（本题10分）实验测出的实际值是，油酸分子大小的理论值是，你认为自己的实验是否准确测出了油酸分子的大小？为什么？实验关注的是测出的数值还是数量级？
22．（本题10分）运用宏观的实验方法，可以测定极其微小的分子的大小，这种实验思想是很深刻的，实验方法也是很巧妙的。想一想，实验中把宏观与微观两个领域联系起来的关键在哪里？
23．（本题10分）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度。若100滴油酸的体积为1mL，则一滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取，球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）
24．（本题10分）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5的颗粒物，它能较长时间悬浮在空气中，其在空气中的含量（浓度）越高，就代表空气污染越严重，PM2.5也是雾霾天气的主因。某地区曾经出现严重雾霾，PM2.5指标数高达300。已知该颗粒物的平均摩尔质量为40，试估算该地区空气中含有这种颗粒物的数目。（阿伏加德罗常数取，结果保留1位有效数字）
25．（本题10分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将V0=1 mL的油酸溶于酒精，制成V=600mL的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成稳定的油膜面积S=0.04m2，由此估算油酸分子的直径为多大？（结果保留一位有效数字）
题号
一
二
三
四
总分
得分
参考答案：
1．C
【详解】在试验过程中，油膜完全散开，油酸溶液在水面上形成的单分子油膜，通过油酸分子的体积除以油膜的面积得到的是油酸分子的直径。故ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
【详解】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中油酸的体积除以1滴此溶液散开后形成油膜的面积，恰好就是油酸分子的直径，故四个选项关于步骤的描述中，应将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，并不是纯油酸，故B错误，符合题意；ACD正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
3．A
【详解】油酸分子直径。计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了
A．油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，故A正确；
B．油酸中含有大量的酒精，不影响结果，故B错误；
C．若计算油膜面积时不足一格的全按一格算，使S偏大，d偏小，故C错误；
D．若求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】由题意可知气体在标准状况下每个分子所占的体积为
V′=≈3.7×10-26 m3
故选C。
5．A
【详解】首先将油酸稀释，制成油酸酒精溶液，取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，酒精迅速溶于水，在水面上形成薄薄的一层油膜，量出油膜的面积，从而算出油膜的分子直径。
故选A。
6．A
【详解】A．若水面上撒的爽身粉偏厚，导致油膜没有形成单分子油膜层，从而油膜的面积测量值S偏小，根据
可知计算结果偏大，故A正确；
B．油酸酒精溶液长时间放置，浓度增大，实验仍然用小浓度计算，导致油酸的体积的测量值偏小，根据
可知计算结果偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时，方格数数多了，导致油膜的面积测量值S偏大，根据
可知计算结果偏小，故C错误；
D．求每滴体积时，溶液的滴数数多了，导致油酸的体积的测量值偏小，根据
可知计算结果偏小，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】根据题意可知，1滴溶液中油酸的体积为
根据多半格算1个，不足半格舍掉的原则可知，油膜的面积为
则油膜分子直径为
故选C。
8．D
【详解】A． 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，导致S偏小，根据可知，测量值偏大，故A不符题意；
B． 水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B不符题意；
C． 计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C不符题意；
D． 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成32滴，计算代入纯油酸体积将偏小，测量直径偏小，故D符合题意；
本题不可能的原因故选D。
9．C
【详解】甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，这样导致算出的油酸体积V比实际偏大，根据
可知，油酸的分子直径大小的测量值与真实值相比偏大；计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致油膜的面积偏大，根据
可知，油酸的分子直径大小的测量值与真实值相比偏小，即甲偏大、乙偏小。
故选C。
10．B
【详解】A项：实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故A错误；
B项：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故B正确；
C项：液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，故C错误；
D项：多滴几滴油酸酒精溶液，不便于扩散，故D错误；
11．BC
【详解】A．根据油膜分子直径的计算方法
式中表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，表示将一点酒精油酸溶液滴入浅水盘稳定后形成的油膜面积，因此可知，若将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算结果偏大，故A不符合题意；
B．计算油膜面积时，将不完整的方格都作为完整方格处理，则会导致测量面积大于实际面积，从而造成计算结果偏小，故B符合题意；
C．配制的油酸酒精溶液放置时间偏长，溶液中的酒精会挥发，从而导致油酸的体积分数增大，致使一点酒精油酸溶液中油酸体积的计算值小于真实值，由此造成油酸直径的计算结果偏小，故C符合题意；
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则得到的油膜的面积偏小，从而使计算得到的油酸分子的直径偏大，故D不符合题意。
故选BC。
12．AB
【详解】A．油酸酒精溶液滴在水面上时,应使滴管竖直、靠近水面，若离水面太高，可能无法形成油膜，故A正确；
B．在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上，油膜上没有痱子粉，可以更清楚地看出轮廓，故B正确；
C．牙签拨弄油膜可能会形成间隙，同时会带走部分油酸，故C错误；
D．计算时，不满半格的舍去，多于半格的算一格，故D错误。
故选AB。
13．ACD
【详解】A．该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的，A项正确；
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，那么计算得到的油膜的面积偏大，则测得的分子直径数值会偏小，B项错误；
C．体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径
C项正确；
D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量
这一滴溶液中所含的油酸分子数为
D项正确。
故选ACD.
14．CD
【详解】A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流逐渐增大，故A错误；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开,形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故B错误；
C．“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C正确；
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D正确。
故选CD。
【点睛】
15．BDE
【详解】A．图中每个正方形小方格的面积为
数图中轮廓线所围小方格数为116个（大于半个的算一个，小于半个的舍弃），图中油酸薄膜的面积为
故A错误；
B．一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
故B正确；
C．由
可得油酸分子的直径约为
故C错误；
D．为了减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液，故D正确；
E．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按照一格计算，不影响估算结果的数量级，故E正确。
故BDE。
16．
【详解】[1][2]油酸酒精溶液中的油酸浓度为；1滴油酸酒精溶液中的油酸含量为
由题知面积与滴入的溶液滴数图象的斜率为k，即滴入一滴时，有
可解得油酸分子的半径
17． 将油膜看作是单分子油膜（将油分子看作球形或将油分子看作紧密排列）
【详解】[1]在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：将油膜看作是单分子油膜（将油分子看作球形或将油分子看作紧密排列）。
[2]若已知n滴油的总体积为V，一滴油所形成的油膜面积为S，则一个油分子的直径为
18． 8×10-6 8×10-10
【详解】[1]滴入盛水浅盘中的一滴纯油酸约为
[2]测得油酸分子的直径约为
19．
【详解】由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为
20．5×10﹣9
【详解】[1]由题意可知，一滴这种纯油酸的体积为
油膜的面积为
由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为
21．见解析
【详解】并没有准确测出油酸分子的大小；
因为此实验是估测大小，实验关注的是测出数量级，测出的数量级对，就算完成了实验。
22．见解析
【详解】两个领域联系起来的关键是将微观的物体通过量的累计在宏观世界中表现出来。
23．1×102m2
【详解】一个油酸分子的体积
由球的体积与直径的关系得分子直径
最大面积
解得。
24．个
【详解】空气中含有颗粒物的数目
25．
【详解】每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
则油酸分子的直径为