高中物理(新人教版)选择性必修三同步习题：实验_用油膜法估测油酸分子的大小(可编辑PPT)
人教版高中物理选修三《实验：用油膜法估测油酸分子的大小》练习题(含解析)(1)
实验：用油膜法估测油酸分子的大小练习一、单选题1.某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于()A. 油酸溶液在水面上未完全散开B. 油酸溶液中含有的酒精过多C. 计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算D. 将1mL油酸溶液的滴数n错记为10 n2.下列说法中不正确的是A. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数N A=VV0B. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功C. 一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多D. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大3.在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为()A. 7×10−8mB. 1×10−8mC. 7×10−10mD. 1×10−10m4. 利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。
若已知n 滴油酸的总体积为V ，一滴油酸形成的油膜面积为S ，油酸的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个油酸分子的直径d 和阿伏加德罗常数N A 分别为(球的体积公式V =43πR 3)( )A. d =VnS ， B. d =VnS ， C. d =VS ，D. d =VS ，N A =6μn 3S 3ρV 35. 根据下列哪一组物理量可以估算出气体分子间的平均距离( )A. 气体的密度、体积和质量B. 气体的摩尔质量和密度C. 阿伏加德罗常数、气体的摩尔体积D. 阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和质量6. 关于分子动理论，下列说法正确的是( )A. 分子直径的数量级约为10−15mB. 压缩气体时，要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故C. 已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积的分子数为ρN A MD. 水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动7. 用油膜法测定分子的大小实验中，体积为V 的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为d ，则油分子直径大小约为( )A. 4Vπd 2B.πd 24VC. 2Vπd 2D.πd 22V8. 以下说法正确的是( )A. 当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时，分子势能最小B. 布朗运动反应了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C. 一滴油酸酒精溶液体积为V ，在水面上形成的单分子油膜为S ，则油酸分子的直径d =VS D. 气体的温度升高时，分子的热运动变的剧烈，分子的平均动能增加，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大9.在用公式d=V计算油膜分子大小时，式中V的物理意义是()SA. 指1mL的油酸溶液的体积B. 指一滴油酸溶液的体积C. 指一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积D. 指一滴油酸溶液中酒精的体积10.在用“油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是()A. 用油膜法可以精确测量分子的大小B. 油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积C. 计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格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11.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用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上述溶液有75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，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm，按以上实验数据估算出油酸分子的直径为：(保留一位有效数字)A. 3×10−8mB. 3×10−10mC. 6×10−10mD. 6×10−12m12.在室温下水分子的平均间距约为3×10−10m，假定此时水分子是一个紧挨一个的，若使水完全变为同温度下的水蒸气，水蒸气的体积约为原来水体积的1600倍，此时水蒸气分子的平均间距最接近于A. 3.5×10−9mB. 4.0×10−9mC. 3×10−8mD. 4.8×10−7m13.下列说法正确的是()A. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B. 只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数C. 已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该气体分子之间的平均距离可以表示为√MρN A3D. 根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径d=VS二、多选题14.在用油膜法估测分子大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为N A，那么()A. 油滴分子直径d=MρS B. 油滴分子直径d=mρSC. 油滴所含分子数N=Mm N A D. 油滴所含分子数N=mMN A15.已知阿伏加德罗常数为N A(mol−1)，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是()A. 1kg该物质所含的分子个数是ρN AB. 1kg该物质所含的分子个数是1MN AC. 该物质1个分子的质量是ρN AD. 该物质1个分子占有的空间是MρN AE. 该物质的摩尔体积是Mρ16.下列四幅图的有关说法中正确的是()A. 分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B. 分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力C. 水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理D. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性E. 牛角点火器中猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，可看做是绝热变化17.(多选)为了减小“油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是()A. 用注射器向量筒中滴入(100滴)油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积恰为整数V1，则每滴溶液的体积为V2=V1100B. 把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小些C. 先在浅盘内的水中撒入一些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上D. 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状E. 计算油膜面积时舍去所有不足一个的方格三、实验题18.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，配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在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸估测油膜的面积。
《2. 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》(同步训练)高中物理选择性必修第三册
《2. 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在使用油膜法估测油酸分子的大小时，以下哪个因素对油膜的厚度影响最大？A. 油滴的体积B. 玻璃板的表面积C. 油酸的浓度D. 物理实验室的温度2、在油膜法实验中，将已知体积的油酸滴入酒精溶液后，形成油膜覆盖在玻璃板上。
为了准确估算油酸分子的大小，以下操作哪一个是不必要的？A. 保证油滴在玻璃板上均匀分布B. 确保油膜单分子层C. 使用消毒剂清洁玻璃板D. 海绵吸去多余的油酸3、题干：在进行“实验：用油膜法估测油酸分子的大小”时，以下哪个操作是错误的？A、使用玻璃板作为油膜的基底B、将油酸滴入水中形成油膜C、使用镊子轻轻压平油膜，使其更加均匀D、在油膜上滴入少量酒精，以观察油膜的扩散情况4、题干：下列哪个因素对“实验：用油膜法估测油酸分子的大小”的结果影响最小？A、油酸的密度B、油膜的厚度C、玻璃板的平整度D、油酸滴的体积5、在利用油膜法估测油酸分子大小的实验中，下列哪个步骤是不正确的？A、将一滴油酸酒精溶液滴入水槽，待油膜稳定后再测量油膜的直径。
B、在水面上撒上痱子粉或者酶浮油，使油滴在水面上扩散成单分子油膜。
C、用量筒测量一滴油酸酒精溶液的体积，然后根据油酸与酒精的比例关系计算一滴纯油酸的体积。
D、将计算出的油酸体积除以油膜覆盖的面积得到油酸分子直径。
6、关于实验中使用的小滴油酸的体积估计，下列哪一个方法最为准确？A、直接用量筒测量一滴油酸水溶液的体积。
B、先测量一滴油酸酒精溶液的体积，然后根据油酸与酒精的比例关系计算出一滴纯油酸的体积。
C、通过测量一滴油酸水溶液的质量，然后除以油酸水溶液的密度得到体积。
D、猜测一个实验者的经验值直接估算出体积。
7、实验中，为了减少误差，通常在测量油膜面积时使用坐标纸。
以下关于使用坐标纸测量油膜面积的说法不正确的是：A. 选择合适的坐标纸可以更准确地估算油滴面积。
人教版高中物理选择性必修第3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
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
1.单分子油膜的厚度可认为与油酸分子的直径大小相等。 ( √ )
提示:忽略分子间的间隙,单分子油膜的厚度可认为与油酸分子的直径大小相等。
2.在做用油膜法估测分子大小的实验时,直接用纯油酸溶液更精确些。 ( ✕ )
提示:做用油膜法估测分子大小的实验时,油酸酒精溶液中的酒精易溶于水并很快
提示:单分子油膜处没有爽身粉(或细石膏粉),便于观察所形成的油膜的轮廓。
5.若撒入水中的爽身粉太多,会使油酸未完全散开,从而使测出的分子直径偏小。
(✕)
V
提示:油酸未完全散开,导致油膜面积S的测量值偏小,由d= S 可知会使测出的分子 直径d偏大。
6.若滴在水面的油酸酒精溶液体积为V,铺开的油膜面积为S,则可估算出油酸分子
V S
。(代入数据时注意统一单位)
误差来源
(1)实验时油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差。
பைடு நூலகம்
(2)实验时一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差。
(3)实验时爽身粉和油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”“单层分 子纯油酸层”间存在偏差。 (4)实验时采用“互补法”(即不足半个舍去,多于半个的算一个)计算获得的油膜面 积与实际的油膜面积间存在偏差。
数据处理过程与方法
(1)一滴油酸酒精溶液的平均体积:V = N滴油酸酒精溶液的体积 。
N
(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积:V=V ×油酸酒精溶液的体积浓度。(体积
纯油酸体积
浓度= 溶液的体积 )
(3)油膜的面积S=n×1 cm2。(n为有效格数,小方格的边长为1 cm)
(4)油酸分子直径d=
(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)然后,用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面散开,形成一块油 膜。油膜上没有爽身粉,可以清楚地看出它的轮廓。 (3)待油膜形状⑩ 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, 在玻璃板上描下薄膜的形状。 (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,不足半个的舍去,多于半个的算一个。然后,把正方形的个数乘单个正方形的面 积就得到油膜的面积S。
《2. 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册
《2. 实验：用油膜法估测油酸分子的大小》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列哪项操作是为了确保油酸分子紧密排列？A、使用温度较低的水面B、使用浓度较高的油酸C、轻轻搅拌水面形成均匀的油膜D、使用滴管将油酸直接滴在水面上2、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，若测得油酸溶液的体积为10 mL，油酸的浓度为1 mol/L，油酸分子的摩尔体积为0.22 cm³/mol，下列哪种情况会导致估测的油酸分子大小偏小？A、油酸溶液的滴管插入水面太深B、油膜在水面上形成不均匀C、实验过程中油酸溶液温度过高D、计算油酸分子大小时分母取值过大3、在使用油膜法估测油酸分子大小的实验中，油酸酒精溶液的溶液体积为V，配制该溶液时所用纯油酸的体积为V₀。
已知在实验中测得适量纯油酸充分扩散形成单分子油膜的面积为S，由此可计算出油酸分子直径d，实验中d的表达式应为：A、d = V/SB、d = V₀/SC、d = V/S₀D、d = V₀/V4、若将水面上的油膜视为圆形，油酸分子的排列可以近似为紧密排列的圆形分子层。
某次实验测得单分子油膜的直径为5毫米（mm），如果在实验中消耗了20滴油酸酒精溶液，每滴酒精溶液中含有纯油酸0.002毫升（ml），则用油膜法测得的油酸分子直径d约为：A、0.25 μmB、1.0 μmC、1.25 μmD、500 μm5、为了估测油酸分子的大小，使用油膜法时，测量以下哪个物理量的相对误差最小？A. 油酸体积B. 油膜的覆盖面积C. 油酸分子直径D. 油膜的厚度6、在进行油膜实验时，以下操作不会影响到测量油酸分子大小的精度的是：A. 用量筒准确量取油酸体积B. 等油膜稳定后再测量面积C. 缺少无菌操作可能导致油酸污染D. 加强风力使油膜更加均匀7、实验中用油膜法估测油酸分子大小时，以下哪个步骤是关键步骤？（）A、将油酸滴入水中形成油膜B、计算油膜的面积C、测量油酸溶液的浓度D、计算油酸分子的体积二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于油膜法估测油酸分子大小的实验说法正确的是：A、实验前要注意在浅盘内装入适量的水。
高中物理(新人教版)选择性必修三课后习题：实验 用油膜法估测油酸分子的大小(课后习题)【含答案及解析
实验:用油膜法估测油酸分子的大小课后篇素养形成必备知识基础练1.(2020上海高三一模)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,认为油酸分子在水面上形成单分子油膜层,且油酸分子是一个紧挨一个的球体,这体现的物理思想方法是()A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.累积法“用油膜法估测分子大小”的实验中,让一定体积的油酸滴在水面上形成单分子油膜层,将油酸分子看作球体,认为油酸分子是一个紧挨一个的,估算出油膜的面积,从而求出分子的直径,这里用到的方法是理想模型法。
C正确,A、B、D错误。
2.(多选)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是()A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.将油酸分子看成球形D.油酸分子直径的数量级为10-15 m3.(2020北京模拟)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.油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜的面积C.计算油膜面积时,应舍去所有不足一格的方格D.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把爽身粉撒在水面上,故A错误;认为油膜为单分子紧密排列的,因此单分子油膜层的厚度就是油酸分子的直径,所以油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜的面积,故B正确;在计算面积时,超过半格的按一个格,不足半格的才舍去,故C错误;实验时要先撒爽身粉,再滴油酸酒精溶液,故D错误。
4.(2019全国卷Ⅲ)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含有纯油酸的体积,可以。
为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是。
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中所含纯油酸的体积单分子油膜层的面积,油酸在浅盘的水面上更容易形成一块单分子油膜层。
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数n,得到一滴油酸酒精溶液的体积1nmL,之后根据浓度求出一滴溶液中纯油酸的体积。
高中物理选择性必修第三册课后习题 第1章 分子动理论 2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 (2)
2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小课后·训练提升一、单项选择题1.将1 cm3油酸溶于酒精中,制成200 cm3油酸酒精溶液。
已知1 cm3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0.2 m2,由此估测油酸分子的直径为( )A.2×10-10 mB.5×10-10 mC.2×10-9 mD.5×10-9 m答案:B解析:1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为1200×50×10-6m3=10-10m3,油膜分子是单分子油膜,根据d=VS =10-100.2m=5×10-10m,故选项B正确。
2.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1 000 mL 溶液中有纯油酸0.6 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1 cm,下列说法不正确的是( )A.实验时将油酸分子看成球形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6.5×10-8 m答案:D解析:在用油膜法估测分子的大小实验中,实验的基本原理是①让油膜尽可能散开,形成单分子层,②把油酸分子看成球形,③不考虑分子之间空隙,选项A、B正确;由于酒精易溶于水,使用油酸酒精溶液的目的是让油膜在水面上形成单层分子油膜,选项C正确;一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V=180×0.61000mL=7.5×10-6mL=7.5×10-12m3,所以油酸分子直径为d=VS =7.5×10-12115×10-4m=6.5×10-10m,选项D错误。
《第2节 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册
《第2节科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，以下哪个步骤是测量油酸分子大小的关键步骤？A、将油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜B、测量油膜的面积C、计算油酸酒精溶液的浓度D、计算酒精的摩尔质量2、在用油膜法估测油酸分子大小时，以下哪种情况会导致估测结果偏小？A、油酸酒精溶液滴入水面的时间过长B、油膜不均匀C、未等待油膜完全展开就进行面积测量D、油酸酒精溶液的浓度不准确3、在用油膜法估测油酸分子的大小时，下列哪个选项不是影响测量结果的因素？A. 油酸的浓度B. 油滴的直径C. 油滴的形状D. 油滴在水面上的扩散速度4、在油膜法估测油酸分子的大小的实验中，以下哪种方法可以减小测量误差？A. 使用更高浓度的油酸B. 使用更大的油滴C. 使用更小的油滴D. 使用更精确的测量工具5、若用油膜法测分子直径时，测得的油酸分子直径为d，则下列可以描述分子体积的表达式是（）。
A. πd³/6B. πd³/3C. 4πd³/3D. πd³/46、在实验中，油膜法估测分子大小，我们需要考虑的是（）。
A. 油酸分子的具体形状B. 油酸分子的数量C. 油酸分子的体积D. 油酸分子的排列方式7、在利用油膜法估测油酸分子的大小时，将油酸分子视为单分子层，实验得到的数据包括油酸的用量、油膜的面积和油酸分子的体积。
以下关于这些数据的一些说法中，正确的是：（）A. 油酸的用量与油酸分子的体积成正比B. 油膜的面积与油酸分子的面积成正比C. 油酸的用量与油膜的面积成正比D. 油酸分子的体积与油膜的面积成反比二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，以下哪些步骤是正确的？A. 将油酸滴入盛有水的浅盘中，观察油酸在水面上形成油膜B. 用玻璃板轻轻压在油膜上，记录油膜的形状和面积C. 将油膜与玻璃板一起放入吸水纸中，用滴管吸去多余的水D. 用显微镜观察油膜，计算油酸分子的直径2、以下关于油膜法估测油酸分子大小的说法中，正确的是：A. 油酸分子在水面上形成单分子层油膜B. 油酸分子的直径可以通过油膜的面积和油酸的体积直接计算C. 实验中使用的油酸体积越小，计算得到的分子直径越精确D. 油膜法是一种定量的物理实验方法3、下列关于油膜法估测油酸分子大小的说法中，正确的是（）A、实验中使用的油酸应选择浓度较低的，以保证油膜的均匀性B、实验过程中，油膜面积应该越大越好，因为这样可以提高估测的准确性C、油膜法的原理是利用油酸分子的紧密排列形成单分子层的膜，从而通过油膜的面积和已知体积来计算分子的大小D、实验时，若油酸溶液的浓度过高，会导致油膜无法形成均匀的单分子层三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题某物理实验小组使用油膜法测量油酸分子的直径。
人教版高中物理选择性必修3 1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
4．小心地将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸
膜．
5．轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上，用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板
上．
6．利用坐标方格计算出油膜的面积S，再根据一滴溶液中纯油酸的体积和
油膜的面积求出油膜的厚度d＝V/S，即为所测分子的直径.
注意事项
1.测1滴酒精油酸溶液的体积时，应该尽量滴完整毫升数，这样油滴数量多，求
物理量的测量
一、测量一滴油酸酒精溶液中油酸的体积
=
1、知道油酸酒精溶液配比的比例。油酸：酒精+油酸=M
2、累积法测体积。用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注
射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴的滴入烧
杯中，记下油滴的总滴数。一滴油酸酒精溶液的体积等于总体积
除以总滴数。
3、一滴油酸酒精溶液中油酸的体积：
化整为零
逆向思维
化零为整
新课引入
方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数。
=
方法二：测出总体积，量出单层铺开的面积。
=
实验思路:
油酸的分子式C17 H33 -COOH ，其中-COOH部分具有亲水性，另一部分C17 H33具
有憎水性。我们把一滴油酸滴入水中，油酸分子的—COOH部分留在水中， C17 H33部
第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。
7 .本实验中，由于测量体积和面积的数值都不精确，因此测量结果偏差较大，
只要测量结果的数量级为10-10m，就可认为估测实验成功．
实验结论
大量的实验结果表明，尽管所用的测定分子大
小的方法不同，测出的结果也异常，但数量级是一
2023年人教版高中物理选择性必修第三册第一章分子动理论第2节实验：用油膜法估测油酸分子的大小
第一章 2.基础达标练一、选择题1．如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将油酸酒精溶液滴入水中后，接下来的操作是( D )A ．立刻用刻度尺去量油膜的面积B ．让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C ．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 ．让油膜尽可能地散开，等到形状稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积解析：油酸酒精溶液滴入水中后，应让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，待形状稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积，由于油膜形状不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积。
故选D 。
2．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，先配置好浓度(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 。
用注射器在撒有爽身粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油膜，待油膜形状稳定后测量出它的面积S 。
关于本实验，下列说法正确的是( B )A ．水面上形成的油膜的体积为VB ．撒爽身粉是为了便于确定出油膜的轮廓C ．根据d ＝V S 可以估测油酸分子的直径D ．根据d ＝V ηS可以估测油酸分子的直径 解析：水面上形成的油膜的体积为ηV ，故A 错误；撒爽身粉是为了便于确定出油膜的轮廓，故B正确；油酸分子的直径为d ＝ηV S，故C 、D 错误。
3．(2023·清华大学附属中学期末)关于“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列选项正确的是( A )A ．将油膜看作单层油酸分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙B ．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格C ．测一滴油酸酒精溶液的体积时，只需将其滴入量筒即可D ．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小解析：实验认为油膜为单分子油膜，且不考虑油酸分子间的空隙，因此油膜的厚度就是油酸分子的直径，故A 正确；实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的应全部舍去，大于半格的算一格，故B 错误；测一滴油酸酒精溶液的体积时，并不是取一滴滴入量筒，而是取若干滴滴入量筒测出总体积，再取平均值，采用了放大法，从而减小误差，故C 错误；若油酸未完全散开，导致油膜的面积偏小，由d ＝V S 可知，测出的分子直径偏大，故D 错误。
人教版高中物理选择性必修3第1章第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
新知讲解 思考1：如何形成单分子油膜？
稀释
实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要 将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面， 溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜。
新知讲解 思考2：如何用配制好的油酸酒精溶液计算出油 酸滴的体积V？
如图A所示，用注射器或滴管将 事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴 地滴入量筒中，记下量筒内增加一定 体积(例如1 mL)时的滴数．计算出每 滴液滴体积的平均值。
撒
滴
划
数
计
滴
粉
油
线
格
算
新知讲解
实验步骤
1.配制溶液（稀释），精测一滴液体体积
2.水盘取水，撒痱子粉
3.滴一滴溶液形成单层表面薄膜 4.描油膜形状 5.数格数，计算油膜面积
请同学们根据实 验步骤完成实验
6.求分子直径
新知讲解
思考5：请结合本小组的实验过程，思考本实验 有哪些注意事项？
1.油酸酒精溶液不宜长时间放置；的步骤C.
A．用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴 入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒 精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不 与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
一个分子的体积：
V 4 ( d )3 3.0 10 29 m3
32
1 mol水中所含的水分子数： N= 1.8 105 m3 / mol =6.0×1023 mol-1 3.0 1029 m3
拓展提高 3：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
2021-2022学年度人教版选择性必修3实验：用油膜法估测油酸分子的大小_作业
实验：用油膜法估测油酸分子的大小一、选择题1．（2022·北京·牛栏山一中高三开学考试）（单选）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N A ，下列说法正确的是（ ）A ．一个油酸分子的质量A N MB ．一个油酸分子的体积为A V NC ．油酸分子的直径为V SD ．油酸的密度为M V 2．（2022·江苏南通·高二开学考试）（单选）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列实验操作会让测量结果偏大的是（ ）A ．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验B ．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴C ．在水面上撤的痱子粉偏多D ．在计算油膜面积时，把不满一格的油膜都算成了一格3．（2022·上海松江·一模）（单选）2021年4月29日，长征五号B 遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射成功。
下列“学生实验”能在空间站重演的是（ ）A ．用DIS 研究加速度和质量的关系B ．用DIS 研究机械能守恒定律C ．研究共点力的合成D ．用单分子油膜估测分子的大小 4．（2022·黑龙江齐齐哈尔·一模）（多选）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL 溶液中有纯油酸2mL ，用量筒测得1mL 上述溶液为100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，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为2cm ，油膜所占方格数约为75个，下列说法正确的是（ ）A ．此实验把分子看成球体B ．可以估算出油膜的面积约0.06㎡C ．每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积约2⨯10-11m 3D ．估算出油酸分子的直径约6.7⨯10-4mE ．若所撒痱子粉过厚，会导致最终估测的分子直径偏大二、实验题5．（2022·河北·石家庄二中实验学校高二阶段练习）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。
高中物理选择性必修第三册课后习题 分层作业2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小
分层作业2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小1.(江苏苏州高二月考)关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验,下列说法正确的是( )A.将油膜看作单层分子薄膜,且不考虑油酸分子间的空隙B.利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时,舍去所有不足一格的方格C.测一滴油酸酒精溶液的体积时,只需将其滴入量筒即可D.若油酸未完全散开,会使测出的分子直径偏小2.(浙江杭州模拟)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。
3.(安徽合肥模拟)某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验,每500 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得100滴这样的溶液为1 mL。
把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里,把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓,如图所示,图中小正方形方格的边长为20 mm。
(1)在实验中,下列操作错误的是。
A.为了使得油膜边界更清晰,需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉B.在水面上滴入油酸酒精溶液后,应该马上数方格数C.对注射器刻度读数时,视线要平视刻度D.数方格时,不足半个的舍去,超过半个的算一个(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是 mL。
(3)油酸分子的直径是 m。
(结果保留1位有效数字)4.(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的4个步骤如图所示,将它们按操作先后顺序排列应是(用符号表示)。
(2)在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有90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,图中正方形小方格的边长为1 cm,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利用单分子油膜法可以粗测阿伏伽德罗常量。
新教材高中物理第一章实验：用油膜法估测油酸分子的大小同步练习新人教版选择性必修第三册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第三册：2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小【基础巩固】1.用油膜法估测油酸分子大小的实验中,纯油酸体积为V,在水面上形成近似圆形的单分子油膜,油膜直径为d,则油酸分子直径约为()A.4Vπd2B.πd24VC.2Vπd2D.πd22V解析:由题知油膜的面积约为S=πR2=π4d2,故油酸分子直径约为d=VS=4Vπd2,选项A正确.答案:A2.一艘油轮装着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行,由于故障而发生原油泄漏.假设泄漏的原油的质量是9 t,海面上风平浪静时,这些原油造成的污染面积最大可达到()A.108 m2B.109 m2C.1010 m2D.1011 m2解析:泄漏的原油的体积V=mρ=10 m3,而分子直径的数量级为10-10 m,所以这些原油造成的污染总面积最大为S=Vd=1011 m2,故选项D正确.答案:D3.在用油膜法估测油酸分子的大小实验中,下列假设与该实验原理有关系的是 ()A.油膜中分子沿直线均匀排列B.油膜看成单分子层且分子成球形C.油膜中分子间存在一定间隙D.油膜中分子间的相互作用力忽略解析:该实验中的理想化假设是:把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜;不需要考虑分子间隙;把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子.因此与本实验有关的是B,故B正确,A、C、D错误. 答案:B4.(多选)利用油膜法估测油酸分子的直径,将1 cm3的纯油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,1 cm3溶液有50滴.现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,油酸在水面上形成一单分子层,已测出这一薄层的面积为0.2 m2,下列分析正确的是()A.实验中要测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,且所取纯油酸的体积为10-4 cm3B.实验中要测量一个油酸分子的体积,且油酸分子的体积为10-5 cm3C.该实验测得的油酸分子的直径约为5×10-10 mD.如果还知道油酸的摩尔体积,则依据本实验的测量结果还可以测得阿伏加德罗常数解析:一滴溶液中纯油酸的体积V0=1200×50cm3=1×10-4 cm3,选项A正确,选项B错误.油酸分子的直径d=V0S =1×10−4×10−60.2m=5×10-10 m,选项C正确.若还知道油酸的摩尔体积,则依据本实验的测量结果,求出一个油酸分子的体积,可以求得阿伏加德罗常数,选项D正确.答案:ACD5.为了减小用油膜法估测油酸分子大小的误差,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=V1100B.把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘的水中撒些爽身粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形解析:测一滴油酸酒精溶液的体积时,如果滴数是准确的,误差主要来自量筒中100滴溶液的体积的读数,故选项A错误.水面离盘口距离小一些可以减小描绘油膜形状的误差,故选项B正确.在水面多滴几滴油酸酒精溶液能够使形成油膜的油酸体积的测量值更精确,但多滴以后会使油膜面积增大,油膜的一部分可能与浅盘壁相接触,这样会使油膜面积测量结果偏小,故选项C错误.D项中的做法没有必要,并且牙签上会附有油酸,会使油酸体积测量误差增大,故选项D错误.答案:B6.(多选)在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,若已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,油滴所含油酸的质量为m,油滴在水面上扩散后的最大面积为S,阿伏加德罗常数为N A,则()A.油酸分子的直径d=MρSB.油酸分子的直径d=mρSC.油滴所含分子数N=MmN AD.油滴所含分子数N=mMN A解析:在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,认为油膜的厚度就是分子直径,油膜的质量为m,最大面积为S,则油膜的体积为V=mρ,油酸分子直径为d=mρS,故选项A错误,选项B正确.油滴所含油酸的物质的量为mM ,油滴所含油酸分子数为N=mMN A,选项C错误,选项D正确.答案:BD7.利用油膜法估测油酸分子的直径,实验器材有体积分数为0.05%的油酸酒精溶液、分度值为 0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45 cm×50 cm的浅盘、爽身粉、胶头滴管、玻璃管、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C.A.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N;B.将爽身粉均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取体积分数为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n;C. ;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1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S.(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为.解析:(1)题中的C应为待油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状描在玻璃板上.(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm3,n滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V=nN×0.05%,所以单个油酸分子的直径为VS =n×0.05%NS=0.05%nNS.答案:(1)待油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状描在玻璃板上.(2)0.05%nNS【拓展提高】8.在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,某小组发现测得的分子直径数据比其他组的大2~3个数量级,可能的原因是()A.计算油膜面积时,只计算了完整方格的数目B.水面上爽身粉撒得过多,油膜没能充分展开C.将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算D.测量每滴油酸酒精溶液体积时,将31滴溶液错数成30滴解析:在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,分子直径d=VS.若计算油膜面积时,只计算了完整方格的数目,则S的测量值偏小,分子直径测量值偏大,但数据不可能大2~3个数量级,故A错误.若水面上爽身粉撒得过多,油膜没能充分展开,则S的测量值偏小,分子直径测量值偏大,但数据不可能大2~3个数量级,故B错误.若将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算,则油酸的体积V的测量值偏大,分子直径的测量值偏大,由于油酸只占油酸酒精溶液的千分之几,直径的测量数据可能大2~3个数量级,故C正确.测量每滴油酸酒精溶液的体积时,若将31滴溶液错数成30滴,则一滴油酸酒精溶液的体积的测量值偏大,油酸的体积V的测量值偏大,分子直径的测量值偏大,但数据不可能大2~3个数量级,故D错误.答案:C9.设水的密度为ρ1、酒精的密度为ρ2、油酸的密度为ρ3,如果某油酸酒精溶液的质量分数为10%,配制溶液时总体积不变,那么在体积为V的油酸酒精溶液中油酸的质量为()A.ρ2ρ3Vρ2+ρ3B.ρ2ρ3Vρ2+9ρ3C.ρ2ρ3V9ρ2+ρ3D.9ρ2ρ3Vρ2+ρ3解析:若有质量为m的该油酸酒精溶液,则其中油酸的质量为0.1m,酒精的质量为0.9m,又知油酸密度为ρ3,则质量为m的该油酸酒精溶液中油酸体积为V油=0.1mρ3;酒精密度为ρ2,则该油酸酒精溶液中酒精体积V酒精=0.9mρ2,即体积比为V油∶V酒精=ρ2∶9ρ3,所以体积为V的油酸酒精溶液中含有油酸体积为ρ29ρ3+ρ2V,质量为ρ2ρ3Vρ2+9ρ3.答案:B10.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中的水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液态水的体积为V,水的密度为ρ,水的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,这些液态水中水分子的总数N和水分子的直径d分别为()A.N=MρVN A ,d=√6MπρN A3B.N=ρVN AM ,d=√πρN A6M3C.N=ρVN AM ,d=√6MπρN A3D.N=MρVN A ,d=√πρN A6M3解析:水的摩尔体积V m=Mρ,水分子总数N=VV mN A=ρVN AM,将水分子看成球形,由V mN A=16πd3可得水分子直径d=√6MπρN A3,选项C正确.答案:C11.11.(2022·广东珠海)(1)在用油膜法估测油酸分子大小实验中,下列说法正确的是;A.实验中使用油酸酒精溶液,酒精作用是能使油酸和爽身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,应往均匀撒好爽身粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液(2)在用油膜法估测油酸分子大小的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每 2 000 mL溶液中有纯油酸1 mL.用注射器测得1 mL上述溶液有200滴,把1滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1 cm,则每1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL,油酸膜的面积是cm2.据上述数据,估测出油酸分子的直径是m(此计算结果保留一位有效数字).(3)(多选)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.爽身粉撒太多,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1格保留D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时, 油酸酒精溶液的滴数多记了10滴解析:(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是对油酸起稀释作用,尽可能地减少滴入水面的油酸的含量,故选项A错误;油膜是呈单分子分布的,实验中把油酸分子看成球形,分子间没有空隙,故选项B正确;溶液滴入水中后,应让油膜尽可能散开,形成单分子油膜,再把油膜的轮廓画在玻璃板上,然后用坐标纸计算油膜的面积,故选项C错误;多滴几滴油酸酒精溶液不便于散开形成单分子油膜,故选项D错误.(2)每1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=12000×1200mL=2.5×10-6 mL,由于每格边长为1 cm,则每一格的面积为1 cm2,估算油酸膜的面积以超过半格以1格计算,不足半格的舍去,估算出42格,则油酸膜的面积为42 cm2;由于是单分子紧密排列的,因此油酸分子的直径为d=VS =2.5×10-642× 10-2m=6×10-10 m.(3)油酸中含有大量酒精不会造成影响,因为最终酒精会挥发或溶于水,故选项A错误;爽身粉撒太多,油膜未能充分展开,导致面积偏小,则所测分子直径偏大,故选项B错误;计算油膜面积时,将所有不完整的方格都作为1格保留,导致面积偏大,则所测分子直径偏小,故选项C正确;计算每滴溶液中纯油酸的体积时,1 mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴,导致1滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积偏小,则所测分子直径偏小,故选项D正确.答案:(1)B(2)2.5×10-6426×10-10(3)CD12.某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小.(1)(多选)该实验中的理想化假设有.A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑油酸分子间的间隙C.不考虑油酸分子间的相互作用力D.将油酸分子看成球形(2)实验中使用的是油酸酒精溶液,其中酒精的作用是.A.使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓B.稀释油酸C.有助于测量1滴油酸的体积D.有助于油酸的颜色更透明,便于识别(3)为配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有面积为0.22 m 2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴油酸油精溶液滴入量筒,量筒示数约为1 mL)、纯油酸和无水酒精若干.已知分子直径数量级为10-10m,求配制的油酸酒精溶液中油酸的体积分数的最大值.结果保留两位有效数字.解析:(1)计算油酸分子直径的根据是体积与面积的比值,所以需将油膜看成单分子油膜,将油酸分子看成球形,并认为它们是紧密排布的,不考虑油酸分子之间的空隙,故选A 、B 、D .(2)实验中使用的是油酸酒精溶液,其中酒精对油酸起到稀释作用,用酒精稀释油酸是为了使油酸分子尽可能少地在竖直方向上重叠,保证油酸能在水面上形成单分子油膜.(3)根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时,油酸酒精溶液的浓度最大.1滴油酸酒精溶液中纯油酸的最大体积V 0=dS=10-10×0.22 m 3=2.2×10-11m 3,1滴油酸酒精溶液的体积V=150×10-6m 3=2×10-8m 3,此油酸酒精溶液的体积分数最大为VV =0.11%.答案:(1)ABD (2)B (3)0.11%。
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第一章分子动理论2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小基础过关练题组一实验原理1.(多选)用油膜法估测油酸分子的大小的理想条件是( )A.将油酸分子看成球体B.考虑各油酸分子间的间隙C.认为油酸分子是紧密排列的D.计算油膜的面积时,舍去所有不足一格的方格2.利用油膜法估测油酸分子的直径,需要知道( )A.一滴油酸的质量和体积B.一滴油酸的质量和密度C.一滴油酸的体积和密度D.一滴油酸的体积和单层分子油膜的面积3.(2020吉林长春二中高二下月考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 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内,让油酸在水面上尽可能散开,测得油膜的轮廓形状如图所示。
图中每个小正方形的边长均为1 cm,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6.5×10-8 m4.用油膜法估测油酸分子的大小实验中,纯油酸体积为V,在水面上形成近似圆形的单层分子油膜,油膜直径为d,则油酸分子直径大小约为( )A.4Vπd2B.πd24VC.2Vπd2D.πd22V题组二实验操作及注意事项5.(2020湖北部分重点高中高二下期中)(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法或操作正确的是( )A.将油膜看作单分子层薄膜,并不考虑油酸分子间的间隙B.将油酸分子看成球形C.在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液,测出它的体积D.若撒入水中的爽身粉太多,会使油酸未完全散开,从而使测出的分子直径偏小(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径为m。
(计算结果保留两位有效数字)6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”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.把爽身粉均匀地撒在水面上,测出其面积B.取油酸一滴,滴在撒有均匀爽身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,滴在撒有均匀爽身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爽身粉的水面上后,要立即描绘油酸在水面上的轮廓题组三数据处理与误差分析7.(2020江苏宿迁沭阳高二期中)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL。
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1 mL。
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,稳定后形成的油膜的形状如图所示。
若每一小方格的边长为25 mm,试问:(1)实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是;A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法D.比值定义法(2)某学生实验计算结果明显偏大,下列说法不正确的是;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,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液的体积时,1 mL的溶液的滴数少计了10滴(3)根据上述数据,一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3;估测出油酸分子的直径是m(结果保留一位有效数字)。
能力提升练题组一实验原理及实验操作1.(2019河北邢台一中高二下月考,)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,让其自然滴出,共n滴。
现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为S cm2,则:(1)估算油酸分子的直径是cm。
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的。
A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积2.(2020山东枣庄三中高二下检测,)(1)用油膜法估测油酸分子的大小时有如下步骤:A.将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;B.将油酸和酒精按一定比例配制好;C.向浅盘中倒入约2 cm深的水;D.把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中,当体积达到1 mL时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;E.向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或爽身粉);F.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,直至薄膜形状稳定;G.把玻璃板放在方格纸上,计算出薄膜的面积;。
H.计算出油膜的厚度L=VS把以上各步骤按合理顺序排列如下: GH。
(2)若油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL 上述溶液有液滴75滴。
把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,最后油膜的形状和尺寸如图所示,图中正方形小方格的边长为1 cm,则:①油膜的面积是m2;②一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3;③按以上数据,估测出油酸分子的直径是m。
(结果保留两位有效数字)深度解析题组二数据处理与误差分析3.()在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,按照纯油酸与酒精的体积比为m∶n配制油酸酒精溶液,用注射器滴取该溶液,测得k滴溶液的总体积为V,将一滴溶液滴入浅盘,稳定后将油膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示。
已知坐标纸上每个小正方形的边长为a。
(1)油膜的面积为;(2)油酸分子的直径为;(3)在测量溶液体积时,滴数多数了几滴,会使得测量结果比真实值偏(填“大”或“小”)。
4.(2020江西湘东中学高二下期中,)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:(1)已知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V油酸,配制的油酸酒精溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是mL,一滴溶液中纯油酸的体积为V油酸= cm3。
(2)若实验中测得结果如下表所示,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L0=1.12×10-10 m比较,判断此实验结果(填“符合”或“不符合”)数量级的要求。
次数S/cm2L=(V/S)/cm平均值1533①2493②④3563③5.(2020江苏启东高二下测试,)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形小方格的边长为1 cm,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)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的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为。
(4)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.水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开易错答案全解全析 基础过关练1.AC 用油膜法估测油酸分子直径的三个条件:①将油酸分子视为球体模型;②忽略油酸分子之间的间隙,认为分子是紧密排列的;③油酸分子在水面形成单分子油膜。
只有在上述三个理想条件下油膜的厚度才能视为油酸分子的直径。
故A 、C 正确。
2.D 由分子直径d=VS 可知选项D 正确。
3.D 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:①让油酸尽可能散开,形成单分子油膜;②把油酸分子看成球形;③不考虑分子之间空隙,故A 、B 的说法正确,不符合题意;酒精易溶于水并很快挥发,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,故C 的说法正确,不符合题意;一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为V=180×0.61000mL=7.5×10-6 mL=7.5×10-12 m 3,油酸分子的直径为d=V S =7.5×10-12113×10-4m=6.6×10-10m,故D 错误,符合题意。
4.A 由题知油膜的面积约为S=πR 2=π4d 2,故油酸分子直径约为D=V S =4Vπd 2,故A 正确。
5.答案 (1)AB (2)2.0×10-9解析 (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将油酸分子简化为球形,并认为它们紧密排布,在水面上形成单分子油膜,这样测出油膜的厚度,就相当于油酸分子的直径,故A 、B 正确;要测出1滴油酸酒精溶液的体积,可在量筒中滴入N 滴溶液测出其体积为V,则1滴该溶液的体积V 1=VN ,故C 错误;油酸未完全散开会导致S 偏小,根据d=VS可知,测出的分子直径会偏大,故D 错误。
(2)1滴油酸酒精溶液的体积为8.0×10-3 mL,由纯油酸与溶液体积比为1∶1 000,可得1滴纯油酸的体积V=8.0×10-3×11000 mL=8.0×10-6 mL=8.0×10-12 m 3,油膜面积为S=40×10-4m 2,油酸分子的直径d=V S,代入数据得d=2.0×10-9 m 。
6.C 该实验中在滴入油酸酒精溶液之前,要在水面上均匀地撒上薄薄的一层爽身粉,其作用是形成清晰的油膜轮廓;实验中,取油酸酒精溶液一滴,滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜,待油膜形状稳定后,再描绘油酸在水面上的轮廓,所以正确选项为C 。
7.答案 (1)C (2)B (3)1×10-11 2×10-10解析 (1)本实验中认为油酸分子均匀分布在液体表面,每个分子看作球形,通过计算油膜的厚度来计算分子的直径,所采用的方法为理想模型法,故选C;(2)根据公式d=VS 可知,若面积计算偏小或体积偏大,都会导致计算结果偏大,因此A 、C 、D 都有可能,故选B;(3)根据题中信息可知,一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=1×10-650×0.61000m 3=1.2×10-11 m 3≈1×10-11 m 3根据题图可知油膜的面积S=71×25×25×10-6 m 2=4.437 5×10-2 m 2 根据公式d=VS 可得d ≈2×10-10 m 。
能力提升练1.答案 (1)a nSb(2)B解析 (1)油酸酒精溶液的浓度为a b,一滴油酸酒精溶液的体积为1nmL,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=1n·abmL=abnmL,则油酸分子的直径为d=VS =a bnScm 。