高中物理第一章 分子动理论2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小课后练习题

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．在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设与该实验无关的是（ ）

A．油膜中分子沿直线排列

B．油膜为单层分子且都是球形

C．分子是一个挨一个排列，它们间的间隙可忽略

D．油膜的体积等于总的分子体积之和

2．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

3．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

4．做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径的偏大的是（　　）

A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液旳实际浓度比计算值小了

B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为59滴

C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

5．关于“用油膜法估测分子直径”的实验，下列说法正确的是（　　）

A．将一滴纯油酸滴入水槽中，并用笔快速描绘出油膜的边界

B．计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格

C．用一滴油酸酒精溶液的体积，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

D．用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

6．用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　）

A．一个油酸分子的质量 B．一个油酸分子的体积为

C．油酸分子的直径为 D．油酸的密度为

7．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．

8．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是(　　)

A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积

B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜

C．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜

D．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓

9．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉

B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹

C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大

D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高

10．将1cm3油酸溶于酒精中，制成200cm3油酸酒精溶液。已知1cm3溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层。已测出这薄层的面积为0.2m2，由此估测油酸分子的直径为（　　）

A．2×10-10m B．5×10-10m C．2×10-9m D．5×10-9m

11．用单分子油膜测分子的直径时，对其所用实验方法的正确认识是

A．用量筒测得油酸酒精溶液的体积V，计算油酸分子直径时要用到d="V/s"

B．用透明方格纸，是为了便于估算一滴油酸溶液形成的油膜面积

C．在水面上撒些痱子粉，是为了让油膜尽量散开并呈现圆形

D．在水面上撒些痱子粉，是为了围住油膜形成规则形状

12．在实验“用油膜法估测油酸分子的大小”中，用注射器向浅盘里的水面滴入的是（　　）

A．一滴油酸酒精溶液 B．一滴纯油酸

C．油酸酒精溶液 D．纯油酸

13．在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的是（　　）

A．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

B．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上

D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径

14．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

15．某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为（　　）（保留两位有效数字）

A．.1‰ B．.2‰ C．.3‰ D．.4‰

二、填空题（共4题）

16．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示，坐标格中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm。

(1)由图可以估算出油膜的面积是_______cm2；

(2)由此估算出油酸分子的直径是_______m（保留两位有效数字）。

17．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0 cm，该油膜的面积是 ___cm2.若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10-6mL，则油酸分子的直径是____m。

18．测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。

（1）在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上。

（2）用注射器向水面上滴1滴______形成一块有轮廓的油膜。

（3）待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上______。

（4）根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的______，多于半个的算一个。

（5）把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到______。

19．用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：

A．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N，求出_____；

B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成_____；

C．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数约为M个，计算出油酸薄膜的面积。

利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。

三、综合题（共4题）

20．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每mL溶液中有lmL油酸。用注射器测得lmL上述溶液有20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，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：

(1)油酸膜的面积是多少；

(2)每滴油酸酒精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。(结果保留两位有效数字)

21．在“油膜法估测分子直径”的实验中，某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25m2的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为多少？

22．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验用的盛水浅盘长为40cm，宽为30cm。若将油酸分子所占空间视作立方体，其所占体积的边长为m，将1滴体积为0.05mL的纯油酸滴在水面上。

（1）若该滴油酸形成单分子层油膜，则面积有多大？

（2）要想这1滴油酸滴在水中时，油酸的油膜能最大限度地展开，同时油膜展开后又不会占满整个盛水浅盘，则至少要将该滴油酸稀释多少倍？

23．一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。图中的两条等温线，哪条等温线表示的是温度比较高时的情形？请你尝试给出判断，并说明理由。

参考答案：

1．A

2．A

3．D

4．A

5．D

6．C

7．A

8．C

9．D

10．B

11．B

12．A

13．B

14．B

15．A

16．     220cm2—260cm2     7.7×10-10m—9.1×10-10m

17．     91    

18．     油酸酒精溶液     描下薄膜的形状     舍去     油膜的面积S

19．     1滴油酸酒精溶液的体积     单分子油膜    

20．(1)132cm2；(2)；(3)

21．

22．（1）；（2）372

23．T2等温线；

由图知，在体积相同时，T1等温线对应的压强p1比T2等温线对应的压强p2小，即

由查理定律

可知

即T2等温线表示的是温度比较高时的情形。