高考物理一轮复习精品讲练测(全国通用)14.4实验十四油膜法估算分子的直径(练)(原卷版+解析)

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1.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．求每滴体积时，溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格
2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是______。
A．引入质点的概念
B．平均速度的定义
C．引入重心的概念
D．研究加速度与力或质量关系的实验
（2）有下列实验步骤：
①往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水。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，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
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。
上述步骤中，正确的顺序是______。（填写步骤前面的数字）
（3）将 的油酸溶于酒精，制成 的油酸酒精溶液；测得 的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径约为______m。（结果保留一位有效数字）
3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子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，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
4.某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）关于他的实验，下列操作不正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学做实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL。用注射器测得80滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。油膜的面积是______。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m。（结果均保留两位有效数字）
5.（1）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板（不带坐标方格）、爽身粉、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有___________。
（2）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，在哪些方面做了理想化的假设______；
在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些爽身粉，这样做是为了_______。
（3）下面4个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用字母表示）。
（4）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V0，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。
①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V=___________。
②油膜的面积表达式S=_______，从图中可数出小正方形的有效个数X=________。
③用以上字母表示油酸分子的直径d=___________。
6.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为的纯油酸配置成体积为的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S。
（1）估算出油酸分子的直径大小是___________（用所给物理量表示）。
（2）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要进一步测定阿伏加德罗常数，还需要知道的物理量为油酸的___________。
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是___________。
A． 油酸中含有大量酒精
B． 痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C． 计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D． 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，记录油酸酒精溶液的滴数时多记了滴
一、单选题
1．（2022·江苏·阜宁实验高中高三阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”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．一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积
C．一个油酸分子的体积
D．一个油酸分子的面积
2．（2022·浙江嘉兴·高三阶段练习）在做“用油膜法估测分子大小”的实验后，某小组发现自己所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是（ ）
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中
3．（2022·江苏南通·高三阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些
B．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些
C．为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D．用纯油酸做实验，不影响实验结果
二、实验题
4．（2022·上海市建平中学高三阶段练习）在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1：400。用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40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。请完成下列填空：
（1）本实验中做了三点理想化假设：油酸分子视为球形；___________；油酸分子是紧挨在一起的。
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是：_____________。
（3）测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
5．（2022·天津市武清区天和城实验中学高三阶段练习）某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）关于他的实验，下列操作正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学在做实验时，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d＝______。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝______。
6．（2022·海南鑫源高级中学高三阶段练习）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E．将滴油酸酒精溶液滴在水面上，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
F．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S
上述实验步骤的合理顺序是___________；
（2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
①油酸薄膜的面积是___________cm2；
②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL；
③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字）
（3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( ) 。
A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置
B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列
C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径
D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大
7．（2022·黑龙江·大庆市东风中学高二期末）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
（1）这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜；这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；
（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为___________，油膜面积为___________m2，求得的油酸分子直径为___________m。（结果全部取两位有效数字）
8．（2022·辽宁营口·高二期末）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将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，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。
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）若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________；
（3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C．求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了10滴
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
9．（2021·山东省青岛第六十八中学高二期中）请回答下列问题：
（1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列所给步骤的合理顺序为____________
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，大于半格的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S；
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径；
E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。
F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下油酸酒精溶液的滴数与量筒中增加的溶液体积。
（2）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，密度。若滴油酸的体积为，则滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？_______（取。球的体积与直径的关系为，结果保留一位有效数字）
1．（2019·全国·高考真题）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_________________________________．
2．（2011·全国·高考真题）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．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将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
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；
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是_____ _____．(填写步骤前面的数字)
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2
由此估算出油酸分子的直径为___ ___m．(结果保留l位有效数字)
3．（2011·上海·高考真题）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中
（1）某同学操作步骤如下
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
③在蒸发皿中盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明的方格纸测量油膜的面积
改正其中的错误_____________ _____________
（2）若油酸酒精溶液浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为__________．
专题14.4实验十四 油膜法估算分子的直径
1.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．求每滴体积时，溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格
【答案】AD
【解析】A．油酸未完全散开，形成的油膜不是单分子层，计算的油膜厚度就不是分子直径，比分子直径大得多，故A正确；
B．滴入水中后酒精都溶入水中，故酒精多不会影响实验结果；故B错误；
C．计算体积时多数了几滴，会使计算的油滴体积偏小，当然计算的分子直径也偏小，故C错误；
D．数方格时舍去了所有不足一格的方格，计算出的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故D正确。
故选AD。
2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是______。
A．引入质点的概念
B．平均速度的定义
C．引入重心的概念
D．研究加速度与力或质量关系的实验
（2）有下列实验步骤：
①往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水。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，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
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。
上述步骤中，正确的顺序是______。（填写步骤前面的数字）
（3）将 的油酸溶于酒精，制成 的油酸酒精溶液；测得 的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径约为______m。（结果保留一位有效数字）
【答案】 A ④①②⑤③ 5×10-10
【解析】（1）[1]将油酸分子看成球形，属于理想化模型，而引入质点的概念采用的方法也是理想化模型，平均速度是采用比值定义法，重心是采用等效法，研究加速度与力或质量关系的实验采用的是控制变量法；
（2）[2]本实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积（④）→准备浅水盆（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积，计算分子直径（③）。故实验步骤为④①②⑤③；
（3）[3]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子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，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
【答案】 71（70～72均正确） 8.8×10-10（8.7×10-10～8.9×10-10均正确） CD#DC B
【解析】（1）[1]轮廓包围方格约为71个，故油酸薄膜的面积为
（2）[2]每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）[3]A．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故A错误。
B．计算油膜面积时，如果错将全部不完整的方格作为完整方格处理，导致统计的油膜面积比实际油膜面积大，计算结果将偏小，故B错误。
C．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，故C正确。
D．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结果将偏大，故D正确。
故选CD。
（4）[4]油分子个数为
个，油分子的物质的量为
故阿伏加德罗常数为
（5）[5]实验中把油酸分子简化为球形，忽略分子间隙，并且认为油膜为单层分子，是一种理想化模型。
故选B。
4.某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）关于他的实验，下列操作不正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学做实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL。用注射器测得80滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。油膜的面积是______。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 BC##CB
【解析】（1）[1]A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上，故A不符合题意；
B．用注射器往小量筒中滴入1mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0，实验时将一滴油酸酒精溶液滴在液面上即可，故B符合题意；
C．待油膜面积和形状稳定后将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上，故C符合题意。
故选BC。
（2）[2]1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
油膜的面积为1平方厘米乘以方格数目，不足半格的不计入，超过半格的按一格计入，油膜覆盖的方格大约在40个，所以油膜的面积为
S=40cm2=4.0×10-3m2
[3]用纯油酸的体积除以油膜的面积，得出的油膜厚度，即是油酸分子的直径，根据实验数据，油酸分子的直径为
5.（1）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板（不带坐标方格）、爽身粉、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有___________。
（2）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，在哪些方面做了理想化的假设______；
在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些爽身粉，这样做是为了_______。
（3）下面4个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用字母表示）。
（4）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V0，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。
①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V=___________。
②油膜的面积表达式S=_______，从图中可数出小正方形的有效个数X=________。
③用以上字母表示油酸分子的直径d=___________。
【答案】 量筒、坐标纸 将油膜看成单分子膜，将油酸分子看成球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的 使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状 dacb Xa2 55
【解析】（1）[1]在本实验中，要用量筒和滴管测量一滴油酸酒精溶液的体积；用数格子的方法得出油膜面积，故需要坐标纸；
（2）[2][3]在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，一般将油膜看成单分子膜，将油酸分子看成球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的；在滴入溶液之前，要先在水面上均匀地撒上爽身粉，这样做的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状；
（3）[4]用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是dacb、
（4）①[5]由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积
其中纯油酸的体积
②[6][7]所形成油膜的面积为
S=Xa2
超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数
X=55
③[8]纯油酸的体积
V=dS
则有
6.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为的纯油酸配置成体积为的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S。
（1）估算出油酸分子的直径大小是___________（用所给物理量表示）。
（2）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要进一步测定阿伏加德罗常数，还需要知道的物理量为油酸的___________。
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是___________。
A． 油酸中含有大量酒精
B． 痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C． 计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D． 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，记录油酸酒精溶液的滴数时多记了滴
【答案】 摩尔体积（或摩尔质量与密度） CD##DC
【解析】（1）[1] 所配制油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
油酸分子的直径大小是
（2）[2] 一个油酸分子的体积
油酸的摩尔体积
得
用油膜法估算出油酸分子的直径后，要进一步测定阿伏加德罗常数，还需要知道的物理量为油酸的摩尔体积（或摩尔质量与密度）。
（3）[3] A．油酸中虽含有大量 ，但只要每一滴油酸酒精溶液的体积计算准确，就不会造成实验结果偏小，A错误；
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，油膜面积S测量值偏小，会造成油酸分子直径d偏大，B错误；
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，油膜面积S测量值偏大，会造成油酸分子直径d偏小，C正确；
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，记录油酸酒精溶液的滴数时多记了滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小，会造成油酸分子直径d偏小，D正确。
故选CD。
一、单选题
1．（2022·江苏·阜宁实验高中高三阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”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．一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积
C．一个油酸分子的体积
D．一个油酸分子的面积
【答案】B
【解析】在实验过程中，若油膜完全散开且形状稳定，则油酸在水面上形成的油膜面积可通过“数格子”的方法来估算。
故选B。
2．（2022·浙江嘉兴·高三阶段练习）在做“用油膜法估测分子大小”的实验后，某小组发现自己所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是（ ）
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中
【答案】D
【解析】A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A不符合题意；
B．测量每滴油酸酒精溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，故B不符合题意；
C．计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C不符合题意；
D．如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸体积分数增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小，故D符合题意。
故选D。
3．（2022·江苏南通·高三阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些
B．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些
C．为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D．用纯油酸做实验，不影响实验结果
【答案】A
【解析】A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些，A正确；
B．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些，B错误；
C．正确操作步骤应为在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，C错误；
D．用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成单分子层油膜，所以用纯油酸做实验，会导致油膜面积变小，影响测量结果，D错误。
故选A。
二、实验题
4．（2022·上海市建平中学高三阶段练习）在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1：400。用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40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。请完成下列填空：
（1）本实验中做了三点理想化假设：油酸分子视为球形；___________；油酸分子是紧挨在一起的。
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是：_____________。
（3）测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
【答案】 油膜看成单分子层 使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状
【解析】（1）[1] 本实验中做了三点理想化假设：油酸分子视为球形；油膜看成单分子层 ；油酸分子是紧挨在一起的。
（2）[2] 在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是：使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状。
（3）[3]1滴该溶液所含油酸的体积为
则油分子的直径
5．（2022·天津市武清区天和城实验中学高三阶段练习）某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）关于他的实验，下列操作正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学在做实验时，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d＝______。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝______。
【答案】 A 40
【解析】（1）[1]A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上，故A正确；
B．实验时用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，将一滴油酸酒精溶液滴在液面上即可，不用多滴一滴，故B错误；
C．待油膜面积和形状稳定后将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上，而不是油膜面积最大时，故C错误。
故选A。
（2）[2]由题意可知，一滴这种液体体积为
每一滴所形成的油膜面积为
故油膜的厚度，即油酸分子的直径为
[3]从图中数得油膜占有的小正方形个数为
6．（2022·海南鑫源高级中学高三阶段练习）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E．将滴油酸酒精溶液滴在水面上，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
F．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（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S
上述实验步骤的合理顺序是___________；
（2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
①油酸薄膜的面积是___________cm2；
②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL；
③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字）
（3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( ) 。
A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置
B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列
C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径
D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大
【答案】 DBEFCA 118 ABD
【解析】（1）[1]油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，描绘油膜形状，测油膜面积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，算出薄膜厚度，故顺序为DBEFCA。
（2）[2]根据图中信息，不足一半的方格舍去，超过一半的当做整体，则小方格的总数为118个，则油膜的面积为
[3]由题意可知，油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为
一滴溶液的体积为
则一滴溶液中纯油酸的体积为
[4]则由题意可知，油酸分子的直径为
（3）[5]A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，否则浓度会发生变化，故A正确；
B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且不计分子间间隙，故B正确；
C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误；
D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜面积偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。
故选ABD。
7．（2022·黑龙江·大庆市东风中学高二期末）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
（1）这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜；这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；
（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为___________，油膜面积为___________m2，求得的油酸分子直径为___________m。（结果全部取两位有效数字）
【答案】
【解析】（2）[1]由题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为
[2]估算油膜面积时，小方格面积大于半格的按一格算，小方格面积小于一半的舍去，所以油膜的面积为
[3]则油酸分子的直径为
8．（2022·辽宁营口·高二期末）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将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，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。
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）若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________；
（3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C．求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了10滴
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
【答案】 ④①②⑤③ AB##BA
【解析】（1）[1]实验应首先测定一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，然后准备浅水盘，撒入痱子粉，滴入一滴油酸酒精溶液形成油膜，接着描绘油膜边缘，测量油膜面积，最后计算分子直径。
故正确的顺序是④①②⑤③。
（2）[2]油酸分子直径的测量表达式为
（3）[3]A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，A正确；
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算所用体积数值偏大，导致计算结果偏大，B正确；
C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴，则测量的纯油酸体积偏小，导致结果计算偏小，C错误；
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，D错误。
故选AB。
9．（2021·山东省青岛第六十八中学高二期中）请回答下列问题：
（1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列所给步骤的合理顺序为____________
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，大于半格的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S；
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径；
E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。
F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下油酸酒精溶液的滴数与量筒中增加的溶液体积。
（2）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，密度。若滴油酸的体积为，则滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？_______（取。球的体积与直径的关系为，结果保留一位有效数字）
【答案】 CFBAED
【解析】（1）[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘（C）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（F）→描绘油膜的形状（B）→根据方格的边长求出油膜的面积S（A）→计算一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积（E）→求出薄膜厚度，即油酸分子的直径（D）。
（2）[2]一个油酸分子的体积为
由球的体积与直径的关系得分子直径
一滴油酸的体积
滴油酸所形成的单分子油膜的面积
解得
1．（2019·全国·高考真题）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_________________________________．
【答案】 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 油膜稳定后得表面积S．
【解析】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出N滴油酸溶液的体积V，用V与N的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度h可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S，以计算厚度.
2．（2011·全国·高考真题）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．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将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
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；
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是_____ _____．(填写步骤前面的数字)
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2
由此估算出油酸分子的直径为___ ___m．(结果保留l位有效数字)
【答案】（1） ④①②⑤③（2）5×10-10m
【解析】（1）[1]由实验要求可知，实验的步骤是先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计算面积，因此是④①②⑤③；
（2）[2]根据题意可得
3．（2011·上海·高考真题）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中
（1）某同学操作步骤如下
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
③在蒸发皿中盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明的方格纸测量油膜的面积
改正其中的错误_____________ _____________
（2）若油酸酒精溶液浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为__________．
【答案】 在量筒中滴入N滴溶液 在水面上先撒上痱子粉 1.2×10-9m
【解析】试题分的：实验原理为通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径；根据浓度和一滴溶液的体积相乘得到纯油酸的体积，用此纯油酸的体积除以其的面积，就是油酸分子的直径．
（1）②要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为；
③为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉．
（2）1滴酒精油酸溶液的体积为V0=4.8×10-3ml，由油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，可得1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为V=0.1%V0；在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积 S=40×10-4m2，所以油酸分子直径