人教版 (2019)选择性必修 第三册实验：用油膜法估测油酸分子的大小练习

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培优第一阶——基础过关练
1．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到一些巧妙的处理方法，以下实验中用到相似的处理方法的是（ ）
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C．测量一烧杯中饱满油菜籽颗粒的直径
D．测量电源的电动势和内阻
2．在做“用油膜法估测分子大小”的实验后，某小组发现自己所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是（ ）
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中
3．(多选)某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．求每滴体积时，溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格
4．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
（1）该实验中的理想化假设是_______；
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______；
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
5．某实验小组在做“油膜法估测分子大小”的实验时，测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，完成相关实验操作。试问：
（1）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排序：___________（用字母符号表示）。
A．彩笔描绘出油膜轮廓
B．将1滴油酸酒精溶液滴入水面
C．痱子粉轻撒在水面上
D．抽取油酸酒精溶液
（2）某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能是_______；
A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B:用注射器测得1mL溶液有N滴时数成了（N-1）滴
C．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
D．未等痱子粉末完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
（3）在本实验中，做了一些理想化假设，以下说法正确的是__________。
A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子
C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙
D．在浅盘水面内均匀撒痱子粉的厚度刚好等于分子直径
6．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往浅盘里倒入一定深度的水。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。
完成下列问题：
（1）上述步骤中，正确的顺序是___________。（填写步骤前面的数字）
（2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上（如图）。
①油膜占有的面积约为___________；
②油酸分子的大小___________m。（结果保留一位有效数字）
7．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
培优第二阶——拓展培优练
8．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________ m3，油膜面积为________ m2，求得的油酸分子直径为________ m（此空保留一位有效数字）。
（2）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是________。
A．1 kg油酸所含分子数为
B．1 m3油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这种结果的原因，可能是________。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长
9．在一次“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，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将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入75滴，量筒内的溶液增加。
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。
（1）上述步骤中，正确的顺序是________；
（2）若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________；
（3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C．求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了10滴
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
10．（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E．将滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
F．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S
上述实验步骤的合理顺序是___________；
（2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
①油酸薄膜的面积是___________cm2；
②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL；
③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字）
（3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( ) 。
A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置
B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列
C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径
D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大