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【优化方案】2013届高二物理上册 电子题库 第11章第八节随堂达标自测
1．用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是(　　)
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．将油膜分子看成球形
解析：选ABD.本题考查：一是实验原理；二是用油膜法粗测直径的一些科学方法．用油膜法粗测分子直径的原理是将一滴油酸(体积为V)，滴入水中使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层排列的球形体．显然，球形体的直径即为单分子油膜的厚度d.假设单分子油膜面积为S，必然有d＝.所以，用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是：A、B、D.
2．用油膜法测定油分子的直径实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜的直径为D，则油分子的直径大约为(　　)
A.　　　　　　　　　　 B.
C. D.
解析：选A.单分子油膜在水面上形成的表面积为S，则S＝π()2＝，则分子直径d＝＝，故应选答案A.
3．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，准备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔，还缺少的器材有(　　)
A．只有量筒 B．只有坐标纸
C．量筒和坐标纸 D．不再缺仪器
解析：选C.本题考查“用油膜法估测分子大小”的使用仪器一项，此项解决的关键应是熟练掌握实验方法和实验步骤，很明显本题的正确选项应为C.
4．体积为10－4 cm3的油酸，滴在水面上散开形成单分子油膜，则油膜面积的数量级为(　　)
A．102 cm2 B．104 cm2
C．106 cm2 D．108 cm2
解析：选B.分子直径的数量级为10－10 m，即10－8 cm，故油膜的面积数量级为 cm2＝104 cm2，应选B.
5．(2011年江西联考)早期测定分子大小采用油膜法，一滴密度为0.8×103 kg/m3、重为8×10－4g的油滴在水面上形成3.2 m2的单分子层油膜，由此可知油分子直径为(　　)
A．1.0×10－10m B．2.0×10－10m
C．0.4×10－11m D．3.1×10－10m
解析：选D.由题意可知这滴油的体积为V＝，滴入水中的油滴的体积V应等于油膜面积S与油分子直径d的乘积．所以d＝＝＝m＝3.1×10－10m.
6．油酸分子直径的数量级为10－10 m，某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，在以下原因中
A．油酸未完全散开
B．痱子粉撒得过厚
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多数了10滴
你认为可能的原因是________．(填写字母即可)
解析：油酸未完全散开，痱子粉撒得过厚，都会影响油酸在水面上形成单分子油膜，使油膜面积偏小，由d＝知，测得的油酸分子直径偏大，故A、B正确；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，使测得的油膜面积偏小，故d偏大，C正确；求每滴溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多数了10滴，致使每一滴油酸的体积偏小，应该使测得的油酸分子直径偏小，D错误．
答案：ABC
7．(2011年孝感高二检测)下列有关“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤中：
A．用滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴滴地滴入量筒中，记下量筒内增加到体积V时酒精油酸溶液的滴数N；
B．往搪瓷浅盘中倒深约2 cm的水，将事先配好的酒精油酸溶液1滴滴在水面上；
C．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上面描出油膜的形状，并通过坐标纸算出油膜的面积S；
D．用公式d＝V/S计算油膜的厚度d，即油酸分子的直径．
有问题或错误的步骤是________．
解析：根据本实验的操作要求知A、C正确．步骤B应是往搪瓷浅盘中倒深约2 cm的水，然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上，将事先配好的酒精油酸溶液1滴滴在水面上，故步骤B说法错误；计算公式d＝中的V应是根据酒精油酸溶液的浓度，算出的一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V，而这里的V是量筒内增加的酒精油酸溶液的体积V，故D步骤说法错误．
答案：BD
8．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，简要步骤如下：
A．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(不足半格的舍去，多于半格的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S
B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，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
C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
D．用公式d＝求出薄膜厚度，即油酸分子的直径
E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
F．用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下溶液的滴数n与量筒中增加的溶液体积V0
以上实验步骤的合理顺序为________
答案：CFBAED
9．油酸的分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看作由两部分组成，一部分是C17H33－，另一部分是－COOH.－COOH对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其酒精溶于水中，并很快挥发，而－COOH部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子油膜．
现按体积n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm深水、直径约0.4 m的浅圆盘，一支滴管，一个年代已久、刻度线磨损不清仅存刻度线V的量筒．

图11－8－3
(1)要让油酸滴能在水面上形成单分子油膜，则滴下的油酸滴体积不能大于________ m3.(保留1位有效数字)
(2)请简要补充下述估测油酸分子大小的实验步骤(用字母表示相关量)．
①________________________________________________________________________；
②在水面上均匀撒下痱子粉薄层，用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，稳定后将薄膜轮廓描绘到坐标纸上，如图11－8－3所示．已知坐标纸上每个小方格的面积为S，则油膜面积可记为________；
(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________.
解析：(1)油酸滴体积V＝π×(×0.4)2×10－10 m3＝1.26×10－11 m3，滴下的油酸滴体积不能大于1×10－11 m.
(2)①用滴管向量筒内加入N滴酒精油酸溶液，使溶液体积达到V；②由题图可得，油膜面积为8S.
(3)因为8S×d×N＝×V，所以油酸分子直径为：d＝.
答案：见解析
10.

图11－8－4
在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有6 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图11－8－4所示，坐标纸上正方形方格的边长为1 cm，试求：
(1)油酸膜的面积是多少 cm2?
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少？
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．
解析：(1)根据图形，数得格子数为129个，那么油膜面积是S＝129×1 cm2＝129 cm2.
(2)根据已知条件可知，1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积是 mL，又已知每104 mL溶液中有纯油酸6 mL， mL溶液中纯油酸的体积是
V＝ mL＝8×10－6 mL.
(3)油酸分子的直径为
d＝＝ cm≈6.2×10－10 m.
答案：(1)129 cm2　(2)8×10－6 mL
(3)6.2×10－10 m

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