高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小课时训练

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小专题复习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．下列哪一组物理量，可以估算出一团气体中分子间的平均距离

A．该气体的密度、体积和摩尔质量

B．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量

C．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度

D．阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积

2．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

3．某种油酸酒精溶液中油酸的体积百分比浓度为0.05%，50滴这种溶液的总体积为1 mL，将1滴这样的溶液滴在足够大的水面上，酒精溶于水并很快挥发，最后在水面上形成的油膜面积约为（　　）

A．103 cm2 B．104 cm2

C．105 cm2 D．106 cm2

4．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（　　）

A．水分子的直径 B．水分子的体积

C．油分子的直径 D．油分子的体积

5．如图所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，求气包内气体的分子个数（　　）（结果均保留两位有效数字）

A．6.0×1021个 B．7.0×1021个 C．8.0×1021个 D．9.0×1021个

6．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，配制出的油酸酒精溶液，每一升该溶液含有升的纯油酸，上述溶液的n滴的体积为V。把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉浅盘里，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膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，测出油膜面积为S，则该油酸分子的直径为（　　）

A． B． C． D．

7．关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验时应先将油酸酒精溶液滴入水中，再将痱子粉撒在水面上

B．实验时可观察到油膜的面积一直扩张直至面积稳定

C．实验中待油膜面积稳定后，用刻度尺测量油膜的面积

D．计算油酸分子直径时用油酸体积除以对应油膜面积

8．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得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。坐标纸中正方形方格的边长为20mm。则根据上述数据估测出油酸分子的直径是（　　）

A．1×10-9m B．2×10-10m C．5.5×10-10m D．8×10-11m

9．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 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膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为 1 cm，油膜面积约有118格。则油膜分子直径最接近（　　）

A．5×10-10m B．4×10-8m C．5×10-9m D．1×10-8m

10．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．计算油膜面积时不足一格的全按一格算

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴

11．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量

A．氧气的密度和阿伏加德罗常数

B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数

C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数

D．氧气分子的体积和氧气分子的质量

12．在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是_________________________

A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B．本实验不考虑油酸分子间的间隙

C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓

D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液

13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将体积百分比浓度为的滴油酸酒精溶液滴在量筒中，测得体积为。再将其中的一滴溶液滴在水面上，形成一层单分子油酸薄膜，薄膜面积为，则油酸分子大小为（　　）

A． B． C． D．

14．在“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图图中正方形小方格的边长为1cm，若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6mL，则油酸分子的直径是（　　）m（计算结果保留1位有效数字）

A．4×10－10 B．5×10－10 C．6×10－10 D．7×10－10

15．水的相对分子质量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是，则水蒸气分子的平均间距大约是水分子直径的（       ）

A．1倍 B．10倍 C．100倍 D．1000倍

二、填空题（共4题）

16．如图所示，是利用______法估测分子大小的示意图。若一滴油酸体积为V，在水面上散开的面积为S，则分子的直径大小d=______

17．在做“用油膜法测分子的大小实验”时，某同学将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的水面上，得到油酸膜边界轮廓的形状如图所示。已知图中方格边长为L，按要求数出油酸膜轮廓线包括的方格数为n个，则油酸膜的面积约为_______；若1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，由以上数据估测出油酸分子的直径为_________。

18．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为_____模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油酸可视为_____油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_____．上图中油酸膜的面积为_____m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是_____m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m．（结果保留两位有效数字）

19．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6mL的油酸溶于酒精中制成104mL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1mL；

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)这次实验中一滴油酸溶液中含有的油酸体积为__________mL。油酸膜边缘轮廓如图所示（已知图中正方形小方格的边长为1cm），则可估算出油酸分子的直径约为__________m（结果保留一位有效数字）。

三、综合题（共2题）

20．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kgmol－1，密度ρ=0.895×103kgm－3。若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023mol﹣1结果保留一位有效数）

21．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知配制的油酸酒精溶液纯油酸与溶液体积之比为。测出此溶液有25滴，在三次实验中分别取其中一滴在水面上自由扩展后形成的油膜面积S见下表。试完成表格并算出测量结果，看看测量结果与公认的油酸分子大小的数量级是否一致。

参考答案：

1．C

2．A

3．A

4．C

5．D

6．D

7．D

8．C

9．A

10．A

11．C

12．B

13．B

14．C

15．B

16．     油膜    

17．         

18．     球体     单分子     直径     4.4×10﹣2     1.2×10﹣11     2.7×10﹣10

19．     ④①②⑤③         

20．10m2

21．1.5×10-10m；1.6×10-10m；1.4×10-10m；其平均值为1.5×10-10m；这与公认值的数量级相吻合。