2018-2019学年高中物理 第一章 分子动理论 第二节 测量分子的大小分层训练 粤教版选修3-3

第二节测量分子的大小
A级抓基础
1．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是( )
A．等效替代法B．控制变量法
C．理想模型法D．比值定义法
解析：应用油膜法测分子直径，其实验的原理是将油酸分子看成是球形的，测出油的体积，然后让油在水面上形成单分子油膜，测出油膜的面积，油的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度，即油分子的直径．该方法采用了理想模型法．
答案：C
2．下列说法不是用油膜法粗测分子直径实验依据的是( )
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．将油膜分子看成球形
解析：该实验的原理就是将油酸分子视为球形，且认为是一个一个紧挨着单层分布，即不考虑分子间的间隙．即C不正确．
答案：C
3．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下几个主要的操作步骤相应要获得的实验数据是
a．配制油酸酒精溶液时，必须记录并算出__________________．
b．用滴管取配制好的油酸酒精溶液，然后逐滴滴入量筒中……这一步骤是为了测出__________________________________．
c．用滴管将配制好的油酸酒精溶液在水面上滴入1滴，待水面上形成的油膜的形状稳定后……这一步骤是为了测出____________
______________________________________________________.
解析：要测出一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积，必须测出一滴油酸酒精溶液的体积和油酸酒精溶液的浓度．故步骤a、b、c横线上对应的内容是
a．油酸酒精溶液的浓度(或每毫升油酸酒精溶液中油酸的体积)．
b．一滴油膜酒精溶液的体积(或n滴油酸酒精溶液的总体积)．
c．一滴油酸酒精溶液中的油酸形成的单分子油膜的面积．
答案：见解析
4．将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成200 cm 3的酒精油酸溶液．已知1 cm 3
溶液有50滴，现取1滴酒精油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2 m 2，由此可估测油酸分子的直径是________m.
解析：1 cm 3的油酸溶于酒精制成200 cm 3的酒精油酸溶液，则1 cm 3溶液中含油酸1200
cm 3. 由题意可知1滴酒精油酸中含油酸体积： V ＝1/20050
cm 3＝10－4 cm 3＝10－10 m 3. 故油酸分子直径d ＝V S ＝10－100.2
m ＝5×10－10 m. 答案：5×10－10
B 级 提能力
5．(多选)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 ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D ．求每滴体积时，1 mol 的溶液的滴数多记了10滴
解析：油酸分子直径D ＝V S 计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，D 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，D 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，D 变小，D 不正确．
答案：AC
6．某种油剂的密度为8×102 kg/m 3，取这种油剂0.8 g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( )
A ．10－10 m 2
B ．104 m 2
C ．1010
m 2 D ．10－4 m 2 解析：由D ＝V S ，得S ＝V D ＝m ρD ＝8×10－48×102×10
－10m 2＝ 104 m 2
.
答案：B
7.在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL 溶液中有纯油酸0.6 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液为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，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每一小方格的
边长为1 cm ，试求：
(1)油酸薄膜的面积是______________cm 2
.
(2)实验测出油酸分子的直径是__________________m(结果保留两位有效数字)．
(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
______________________________________________________.
解析：(1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，数一下共有114(113～115)个； 一个小方格的面积S 0＝L 2＝1 cm 2，
所以面积S ＝114×1 cm 2＝114 cm 2.
(2)一滴纯油酸的体积 V ＝0.61 000×180
mL ＝7.5×10－12 m 3， 油酸分子直径D ＝V S ＝7.5×10－12
114×10
－4 m ≈6.6×10－10 m. (3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜．
答案：见解析。