高考物理總復習 課時作業(yè)四十七 實驗十 用油膜法估測分子的大小-人教版高三物理試題

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1、課時作業(yè) 四十七 　實驗十：用油膜法估測分子的大小 (限時：45分鐘) (班級________　姓名________) 1．某種酒精油酸溶液中油酸的體積百分比濃度為0.05%，50滴這種溶液的總體積為1 mL，將1滴這樣的溶液滴在足夠大的水面上，酒精溶于水并很快揮發(fā)后，最后在水面上形成的油膜最大面積約為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．103 cm2 B．104 cm2 C．105 cm2 D．106 cm2 2．(多選)用油膜法測分子大小時，采用的理想化條件是(　　) A．把在水面上盡可能充分散開的油膜視為單分子油膜

2、B．把形成單分子油膜的分子看作緊密排列的球形分子 C．把油膜視為單分子油膜，但需考慮分子間隙 D．將單分子視為立方體模型 3．(多選)某同學在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于(　　) A．油酸未完全散開 B．油酸中含有大量的酒精 C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)錯誤地多記了10滴 4．在用公式d＝計算油膜分子大小時，式中V的物理意義是(　　) A．指1 mL的油酸溶液的體積 B．指一滴油酸溶液的體積 C．指一滴油酸溶液中所含純油酸的體積 D．指一滴油酸溶

3、液中酒精的體積 5．在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，下列關于油膜法實驗的說法中正確的是(　　) A．可以直接將油酸滴到淺水盆中進行實驗 B．實驗中撒痱子粉應該越多越好 C．該實驗中的理想化假設是將油膜看成單分子層油膜 D．實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓 6．在“油膜法估測分子直徑”的實驗中： (1)該實驗中的理想化假設是(　　) A．將油膜看成單分子層油膜 B．不考慮各油分子間的間隙 C．不考慮各油分子間的相互作用力 D．將油分子看成球形 (2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其

4、中酒精溶液的作用是(　　) A．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓 B．對油酸溶液起到稀釋作用 C．有助于測量一滴油酸的體積 D．有助于油酸的顏色更透明便于識別 7．在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，將一滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中，待油膜充分散開后，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖所示．坐標紙上正方形小方格的邊長為10 mm，該油膜的面積是______m2；已知油酸酒精溶液中油酸濃度為0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是1.2 ml，則油酸分子的直徑為______m．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 第

5、7題圖 8．在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下： ①取油酸1.00 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250 mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液． ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.00 mL為止，恰好共滴了100滴． ③在水盤內(nèi)注入蒸餾水，靜置后滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜． ④測得此油膜面積為3.60×10－2cm2. (1)這種粗測方法是將每個分子視為______，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視

6、為______，這層油膜的厚度可視為油分子的______． (2)利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑為______m. 9．在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟： ①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上． ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定． ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。? ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積． ⑤將

7、玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上． 　完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是________．(填寫步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為______m．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 10．用油膜法估測分子的大?。? 實驗器材有：濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的淺盤、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙(最小正方形邊長

8、為1 cm)．則下面給出的實驗步驟中，正確排序應為______(填序號)． (1)為估算油酸分子的直徑，請補填最后一項實驗步驟D. 　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1 mL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一滴 　D．______________________________________________________________________

9、__. (2)利用以上測量數(shù)據(jù)，寫出單個油酸分子直徑的表達式為____________． 課時作業(yè)(四十七)　實驗十： 用油膜法估測分子的大小1.B 　【解析】　酒精油酸溶液中油酸的體積百分比濃度為0.05%，則1滴這樣的溶液的純油酸的體積為V＝50×1×10－6×0.05%×＝5×10－10 m3，油酸分子直徑的數(shù)量級為10－10 m，所以油膜的最大面積為S＝＝＝ 5 m2，因為其數(shù)量級為104 cm2，所以最后在水面上形成的油膜最大面積約為104 cm2，所以B選項是正確的． 2．AB 　【解析】　由用油膜法估測分子的大小的實驗可知，將體積為V的油膜液滴滴在水面上，形成面

10、積為S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直徑為d＝，這顯然是將油膜視為單分子層，將油酸分子視為球形且認為分子是緊密排列的，公式d＝中，并沒有將分子間隙所占體積除外，所以正確選項應為AB. 3．AC 　【解析】　由公式d＝可知，計算結(jié)果偏大，是V的測量值偏大或S偏小，AC選項會引起油膜面積的測量值偏小，B選項不影響，D選項會引起一滴油酸的體積V偏小． 4．C 　【解析】　由分式d＝知，V表示一滴油酸溶液中所含純油酸的體積；S表示油酸展開后的面積，C正確． 5．C 　【解析】　一滴油酸可以形成很大面積的單分子油膜，在很小容器中油酸分子會造成累積，造成油膜太厚，無法形成符合條件的油膜．撒痱子粉的

11、目的是讓油膜的輪廓呈現(xiàn)出來，若撒的痱子粉過多，則油膜不能充分的擴張，造成形成的油膜面積偏小．在水面上形成一單分子油膜，從而求出油酸分子的直徑．酒精溶液的作用是稀釋油酸的濃度，得到更小體積的純油酸，從而在有限的面積內(nèi)形成單分子油膜． 6．(1)ABD　(2)B 　【解析】　(1)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子層分布的；②把油酸分子看成球形；③不考慮分子之間的空隙　(2)如果油酸不加稀釋形成的油膜面積很大，不便于測量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是對油酸溶液起到稀釋作用． 7．8.0×10－3　7.5×10－10 　【解析】　在圍成的方格中，不

12、足半格舍去，多于半個的算一個，共有80個方格，故油酸膜的面積80 cm2. 每滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積V＝×0.2% ml＝6×10－6cm3；根據(jù)d＝＝＝7.5×10－10m. 8．球形　單分子油膜　直徑　1.11×10－9 　【解析】　(1)用油膜法估測分子直徑的方法關鍵要形成單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，每個分子可以視為球形．(2)油酸分子的直徑d＝＝ ≈1.11×10－9m. 9．④①②⑤③(或①④②⑤③) 　5×10－10 　【解析】　(1)交換④和①的操作步驟不影響測量結(jié)果．(2)1滴該油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝×≈6.7×10－11m3，已知油膜的面積是S＝0.13 m2，所以d＝≈5×10－10m. 10．BCA　將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1 cm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　d＝ 【解析】　(1)根據(jù)實驗原理可得，給出的實驗步驟的正確排序為BCA，步驟D應為將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1 cm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.(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V＝×0.05%，所以單個油酸分子的直徑為d＝＝.