2021-2022年高中物理人教版（2019）选修三用油膜法估测分子的大小实验

这是一份2021-2022年高中物理人教版（2019）选修三用油膜法估测分子的大小实验，共4页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1.(多选)关于用油膜法估测分子直径的实验,下列说法正确的是( )
A.将油膜看成单分子油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.考虑了各油酸分子间的间隙
D.将油酸分子看成球形
2.用油膜法测量油酸分子的直径,需要知道( )
A.油酸的质量和体积
B.油酸的质量和密度
C.油酸的体积和密度
D.油酸的体积和单层分子油膜的面积
3.(多选)为了减小“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.用注射器向量筒中滴入(100滴)油酸酒精溶液,并读出量筒里这些溶液的体积恰为整数V1,则每滴溶液的体积为V2=V1100
B.把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小些
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足一格的方格
4.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用“数格子”的方法是为了估算( )
A.一滴油酸的体积
B.油膜的面积
C.一个油酸分子的体积
D.一个油酸分子的面积
5. (多选)关于“用油膜法估测分子大小”的实验,下列说法正确的是( )
A.实验时应先将爽身粉撒在水面上,再将1滴油酸酒精溶液滴在水面上
B.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1 mL,则1滴油酸酒精溶液中含有的油酸是10-2 mL
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,立即在玻璃板上描下油膜的形状
D.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内小正方形的个数(小于半个的不算,超过半个的算一个),并求得油膜的面积

6. (多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”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.计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格
D.求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴
7.用单分子油膜法测出油酸分子(视为球形)的直径后,若要计算阿伏伽德罗常数,还需要的物理是( )
A.油酸的体积B.油酸的质量
C.油酸的摩尔体积D.油酸的摩尔质量
二、填空题
8.利用油膜法可以粗略测定分子的大小。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成 油膜,并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 。
A.控制变量B.理想化模型
C.极限思想
(2)若已知油酸酒精溶液的浓度为A,n滴溶液的总体积为V,一滴溶液形成的油膜的面积为S,则油酸分子的直径约为 。6.某同学进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283 kg·ml-1,密度ρ=0.895×103 kg·m-3。若100滴油酸的体积为1 mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是 m2。(取NA=6.02×1023 ml-1,球的体积V与直径D的关系为V=16πD3,结果保留一位有效数字)
9.在“用油膜法估测油酸分子的大小”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爽身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,待薄膜形状稳定。
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 。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现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。由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留1位有效数字)
10.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,在每200 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL,实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1 mL,已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175 cm2,则油酸分子的直径约为 m。(结果保留3位有效数字)
11.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,在玻璃板上描绘出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示。坐标纸上小正方形的边长为1.0 cm,该油膜的面积是 cm2。若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10-6 mL,则油酸分子的直径是 m。
12.在用油膜法估测分子的大小实验时,现有将油酸与酒精按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个盛水的浅盘,一支滴管,一个量筒。
请补充下述估测分子大小的实验步骤:
(1)用滴管向 内滴入N滴油酸酒精溶液,读出其体积V。
(2)用滴管将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示,(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为 。
(3)估算油酸分子直径的表达式为d= 。
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为多少米。

13.油酸酒精溶液中每1 000 mL溶液有油酸0.6 mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积为1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水并很快挥发,油酸在水面展开,稳定后形成的单层分子油膜的形状如图所示。
(1)若图中每一个小正方形的边长为30 mm,则油酸薄膜的面积约为 m2。
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3。
(3)根据上述数据,估算油酸分子的直径约为多少(结果保留两位有效数字)。
三、计算题
14.油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
(1)若每一小方格的边长为30 mm,则油酸薄膜的面积为多少平方米?
(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为多少立方米?