人教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小精练

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液50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，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（　　）

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴

2．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，可能是由于（　　）

A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理

C．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积

D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了10滴

3．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（　　）

A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2=

B．用浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些

C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上

D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形

4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是(　　)

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．某种油剂的密度为8*102kg/m3,取这种油剂0.8g滴在水面上,最后形成油膜的最大面积约为

A．10-10m2 B．104m2 C．1010cm2 D．104cm2

6．在“用油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．用油膜法可以精确测量分子的大小

B．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格

C．根据油酸的体积和油膜的面积可算出油酸分子的直径

D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面、再把痱子粉洒在水面上

7．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，没有使用到的研究方法是（　　）

A．累积法 B．模型法 C．估算法 D．控制变量法

8．在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL。用注射器测得1mL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，测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的边长均为1cm，下列说法不正确的是（　　）

A．实验时将油酸分子看成球体

B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙

C．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜

D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10－8m

9．用油膜法估测分子直径的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．在滴入溶液前，应先把痱子粉撒在水面上，而且应尽量多撒一点

B．可以用带刻度的注射器直接测量一滴溶液的体积

C．若测得一滴溶液的体积为V，油膜的面积为S，则油酸分子的直径为

D．根据测得的油酸分子的直径结合阿伏伽德罗常数和油酸的密度可估算油酸的摩尔质量

10．在“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是（        ）

A．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积

B．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积

C．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积

D．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积

11．利用单分子油膜法可以粗测分子的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，这种油的摩尔质量为 M，密度为，则阿伏加德罗常数约可表示为(       )

A． B．

C． D．

12．用“单分子油膜估测分子的大小”的实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算

A．一滴油酸的体积 B．一滴油酸的面积

C．一个油酸分子的体积 D．一个油酸分子的面积

13．在油膜实验中，体积为V的某种油，形成直径为d的圆形油膜，则油分子的直径近似为（　　）

A． B． C． D．

14．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S.关于本实验，下列说法正确的是

A．水面形成的油酸薄膜的体积为V

B．撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓

C．根据可以估测油酸分子的直径

D．根据可以估测油酸分子的直径

15．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（　　）

A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜

B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸

C．由题目中数据可知油酸分子的直径为

D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为

二、填空题（共4题）

16．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以算出油分子的直径为________.

17．利用油膜法粗测分子的直径．把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油酸，用滴管在水面上滴一滴该油酸溶液，形成单分子油膜，已知该滴溶液中含油酸的体积为V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面积为S＝0.7m2，取阿伏加德罗常数NA=6×1023mol－1，则该油酸分子的直径为________，油酸的摩尔质量为________．（结果均保留一位有效数字）

18．某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时，在边长约30cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器滴一滴____________在水面上。稳定后，在玻璃板上描下油膜的轮廓，放到坐标纸上估算出油膜的面积。实验中若撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径偏______。

19．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜的面积为S．

（1）用以上字母表示油酸分子直径为____________．             

（2）如果已知这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为___________．

三、综合题（共4题）

20．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度。若100滴油酸的体积为1mL，则一滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取，球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）

21．配制好的油酸酒精溶液为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。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30mm，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？

(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为多少米。

22．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器得1mL上述溶液中有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm。求：

(1)油酸膜的面积是多少？

(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？

(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？（保留一位有效数字）

23．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的体积分数为0.05%，用小量筒测得180滴该溶液约为3mL。现把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示。塑料盖板上的小方格边长为1cm，试求：

（1）油酸膜的面积；

（2）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；

（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径。（上述计算结果均保留2位有效数字）

参考答案：

1．A

2．B

3．B

4．B

5．B

6．C

7．D

8．D

9．D

10．D

11．A

12．B

13．D

14．B

15．D

16．     单分子    

17．     7×10－10m     0.09kg

18．     油酸酒精溶液     大

19．         

20．1×102m2

21．(1)7.65×10－2m2；(2)1.2×10－11m3；(3)1.57×10－10m

22．(1) 2.32×10-2m2 ；(2) 1.2×10-5mL ；(3) 5×10-10m

23．（1）；（2）；（3）