鲁科版选择性必修第三册 1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 同步课时作业(含解析)

2020-2021学年鲁科版（2019）选择性必修第三册
1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小
同步课时作业（含解析）
1.用油膜法测出分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需要知道油滴的( )
A.摩尔质量
B.摩尔体积
C.体积
D.密度
2.某种油的密度为23810kg/m ⨯，取这种油0.8g 滴在水面上，最后形成的油膜的最大面积最接近于( )
A.10210m
B.4210m
C.10210cm
D.4210cm
3.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列做法正确的是（ ）
A.用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL ，则1滴溶液中含有油酸210mL -
B.用注射器往水面上滴1滴油酸，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状
C.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，再用刻度尺去量油膜的面积
D.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度V d S
=
，即油酸分子的直径
4.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法错误的是( )
A.在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定后撒入痱子粉
B.在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积
C.油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积，会导致计算结果偏大
D.求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个
5.关于分子，下列说法正确的是( )
A.把分子看成小球，是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的是球
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致
D.测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法
6.用“油膜法”测算分子的直径时，必须假设的前提是( )
A.将油分子看成球形分子
B.认为油分子之间不存在间隙
C.把油膜看成单分子油膜
D.考虑相邻油分子的相互作用力
7.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.油酸中含有大量酒精
C.求每滴体积时，1mL 溶液的滴数多数了几滴
D.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
8.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知油酸的摩尔质量10.3kg mol M -=⋅，密度330.910kg m ρ=⨯⋅，则油酸的分子直径约为__________m 。

将32cm 的油酸溶于酒精，制成3400cm 的油酸酒精溶液， 已知32cm 溶液有100滴，则1滴油酸酒精溶液滴到水面 上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面积约为________2m 。

（取231A 610mol N -=⨯结果保留一位有效数字）
9.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V 油膜，配制的油酸溶
液中，纯油酸与溶液体积之比为1
500,1mL ∶溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是_______mL ，所以一滴溶液中油酸体积为=V 油酸_________3cm 。

若实验中测得结果如表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值100 1.1210m L -=⨯作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求。

10.(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL 油酸，倒入标注250 mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL 的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下2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。

正方形坐标格的大小为2cm 2cm ⨯，由图可以估算出油膜的面积是_________2m (保留两位有效数字)，由此估算出油酸分子的直
径是__________m(保留一位有效数字)。

(2)某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，可能是由于( )
A.油膜面积不稳定，油酸未完全散开
B.计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度
C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了1滴
答案以及解析
1.答案：B 解析：由A A A 3
04π32V V N V d ==⎛⎫ ⎪⎝⎭
可知，需要知道摩尔体积，B 选项正确。

2.答案：B 解析：由m V P
=可得油的体积3
36320.810m 110m 810V --⨯==⨯⨯.当油分子在水面成单分子层排列时其面积才是最大，油分子直径的数量级为1010m -，设油分子的直径10110m d -=⨯，由V
S d
=得油膜的最大面积6
24210110m 110m 110
S --⨯==⨯⨯，故B 正确。

3.答案：D
解析：用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL ，则1滴溶液的体积是210mL -，其中含有油酸的体积小于210mL -，选项A 错误；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，选项B 错误；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，通过数格子数的方法去计算油膜的面积，选项C 错误；根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度V d S
=，即油酸分子的直径，选项D 正确。

4.答案：A
解析：液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败，A 错误，B 正确；油酸分子直径V d S =，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，C 正确;将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸膜的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，D 正确。

5.答案：ACD
解析：将分子看成球形是为了方便研究问题而建立的简化模型；不同分子直径一般不同，但数量级基本一致；油膜法是测定分子大小的方法之一.
6.答案：ABC
解析：用“油膜法”估测分子直径时不须考虑分子间的作用力，而且认为分子是紧密排列的，且把分子看成小球，在水面上形成单分子油膜。

7.答案：AD
解析：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，A 正确;滴入水中后酒精都溶入水中，B 错误;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，C 错误;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，D 正确。

8.答案：9110-⨯;0.1 解析：油酸的摩尔体积mol M V ρ=
， 一个油酸分子的体积mol A
V V N =
， 已知3π(43)2
V D =，
油酸分子的直径D = 代入数值解得9110m D -≈⨯，
1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积3311022c 1m m 400100
10V -⨯=
⨯=， 最大面积1V S D =，解得20.1m S =。

9.答案：3610;1480--⨯⨯；填表数据见解析；符合要求
解析：由题给条件得，1滴溶液的体积为31mL 410mL 250
V -==⨯溶液， 因为1500
V V =油酸
溶液 故1滴溶液中油酸体积为：363111=
cm 810cm 500500250V V -=⨯=⨯油酸溶液 据此算得3次测得L 的结果分别为：
81 1.510cm L -=⨯，
82 1.6210cm L -=⨯，
83 1.4210cm L -=⨯，
其平均值为：10123 1.51103
m L L L L -++==⨯ 这与公认值的数量级相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求。

10.答案：(1)20.024m ;10810-⨯
(2)CD
解析：(1)由题图可知，油膜的面积为22612cm 2cm 244cm 0.024m S =⨯⨯== 两滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
1mL 0.25mL 22100250mL
V =⨯⨯=⨯55311310mL 210cm 210m ---=⨯=⨯ 油酸分子的直径为113
102210m 810m 0.024m
V d S --⨯===⨯ (2)计算油酸分子直径的公式是,V d V S
=是纯油酸的体积，S 是油膜的面积。

油酸未完全散开，S 偏小，得到的分子直径d 将偏大，故A 错误;计算时把油酸酒精溶液的体积当成了纯油酸的体积，V 偏大，得到的分子直径d 将偏大，故B 错误;计算油膜面积时包括了所有不足一格的方格，S 将偏大，得到的分子直径d 将偏小，故C 正确;求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了1滴，则V 偏小，计算得到的分子直径d 将偏小，故D 正确。