第一章 2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小·-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

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)础练)匀 1.采用油膜法估测油酸分子的直径，需要获 A.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用 得的物理量是() 刻度尺去测量油膜的面积 A.1滴纯油酸酒精溶液中的纯油酸的质量 B.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜 和它的密度 尽可能地散开，再用刻度尺去测量油 B.1滴纯油酸酒精溶液中的纯油酸的体积 膜的面积 和它的密度 C.油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将 C.1滴纯油酸酒精溶液中的纯油酸的体积 油膜的轮廓画到玻璃板上，再利用坐 和它散成油膜的最大面积 标纸去计算油膜的面积 D.所散成的油膜的厚度和它的密度 D.油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜 2.用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿 尽可能散开稳定后，再把油膜的轮廓 伏加德罗常数，还需知道油滴的( 画在玻璃板上，然后再利用坐标纸去 A.摩尔质量 B.摩尔体积 计算油膜的面积 C.质量 D.体积 6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验 3.在“用油膜法测量油酸分子的大小”实验 中，下列说法正确的是() 中，体积为10cm3的油滴，滴在水面上 A.油酸可以用汽油来代替，因为汽油也 展开形成单分子油膜，则油膜面积的数量： 不溶于水而溶于酒精 级为() B.可以用汽油代替酒精，因为油酸能溶 A.109cm2 B.106 cm2 于汽油 C.104cm2 D.102cm2 C.可以直接用量筒量取一定的油酸酒精 4.最近发现纳米材料具有很多优越性能，有 溶液倒入水盘 着广阔的应用前景，1nm(纳米)=10m, D.不溶于水的各种油不一定能在较短时 边长为1nm的立方体内可容纳液态氢分 间内在水面上形成单分子油膜 子的个数最接近( 7.(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大 A.109 B.10 小”实验中，下列操作有错误的是() C.10 D.107 A.将纯油酸直接滴在水面上 5.利用油膜法可估测油酸分子的大小，关于 B.向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，读 实验中油膜的测量方法，下列说法正确的 出体积V 是() C.用试管向水面倒油酸溶液少许 练 3 高中物理选择性必修第三册（人教版） D.在计算油膜面积时，凡是占到方格的 一部分的都计入方格的总数 提升练 8.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验 描出油酸薄膜的形状； 中，有置于密闭容器中按油酸和酒精的体 ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放 积比为n:m配制好的油酸酒精溶液、装有 在画有许多边长为a的小正方形的坐 约2cm深的水的浅盘、一支滴管及一个量 标纸上，计算出轮廓范围内正方形的 筒。请补充下述估测分子大小的实验步骤： 总数为N: (1) (填需 ⑥通过计算得出油酸分子的直径。 测量的物理量，用字母表示)。 (1)上述过程中遗漏的步骤及内容是 (2)用滴管将一滴油酸酒 0 精溶液滴在浅盘的水 (2)油酸分子直径的表达式d= 面上，等油酸薄膜稳 10.在“用油膜法估测油酸分 定后，将薄膜轮廓描 子的大小”实验中，先往 绘在坐标纸上，如图 第8题图 边长为30~40cm的浅盘 所示（已知坐标纸上每个小方格的面 里倒入2cm深的水。所 积为S,数小方格的个数时，多于半 用油酸酒精溶液的浓度 第10题图 个的算一个，不足半个的舍去)，则 为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用 油膜面积为 注射器测得1mL上述溶液为75滴。把 (3)估算油酸分子直径的表达式为d= 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 9.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步 在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃 骤如下： 板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示， ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直 坐标中正方形方格的边长为1cm。则： 到油酸酒精溶液总量为V2; (1)油酸薄膜的面积是 cm2。 ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的 入小量筒，当滴入n滴时体积为Vo 体积是 mL。(计算结果保 ③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入 留一位有效数字) 2cm深的水； (3)按以上实验数据估测出油酸分子直 ④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等 径约为 m。(计算结果保 油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好 留一位有效数字) 的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上： 4 练高中物理选择性必修第三册（人教版） "2.实验：用油膜法估测油酸分子的 大小 基础练习 1.C【解析】由油膜法测油酸分子大小的实验原理， 故选项C正确。 2.B【解析】由油酸分子的直径易得一个油酸分子 的体积为。。液体可看成是由一个个紧挨着的球形 分子排列而成的，忽略分子间的空隙。求阿伏加德罗常 数，还需要知道摩尔体积，由题中选项知，B正确。 3.A【解析】单分子油膜的厚度等于分子的直径， 为d=V=10-0m,所以S==100m2=10m2= d 10-10 10°cm2,A正确。 4.B【解析】边长为1nm的立方体体积为10”m, 氢分子分子直径数量级为100m,一个分子占有的空间 体积约为100m3,所以容纳液态氢分子的个数最接近 数是103，B正确。 5.D【解析】在测量油膜面积时，应让油膜稳定后， 再在玻璃板上画下油膜的形状，用坐标纸通过数所有有 效格数来计算油膜的面积，A、B、C错误，D正确。 6.D【解析】汽油分子不单一且为线状分子，不适 于替代油酸，故A错误：汽油不易溶于水且挥发时间较 长，所以不能用汽油代替酒精，B错误；用量筒直接倒 入油酸酒精溶液时，倒入的体积太大且不易测量其体 积，故C错误；不溶于水的各种油不一定能在较短时间 内在水面上形成单分子油膜，D正确。 7.ACD【解析】直接滴油酸，由于纯油酸量太多， 太厚，很难形成单分子油膜，A错误；油酸溶液要用滴 管或注射器轻轻滴人水面中央，而不能用试管，C错 误；数方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一 个，D错误。 提升练习 8.(1)测出体积为V的油酸酒精溶液共有N滴 (2)8s(3)8NSm+n 【解析】(1)用滴管向量筒内一滴一滴慢慢加注油 滴，测出体积为的油酸酒精溶液共有N滴。 (2)格数为8，油膜面积为8S。 (3)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V'= 卡。，油膜面积85，由士5.得 8NS(m+n)° 9.(1)③步骤后应在水面上均匀地撒些爽身粉 2) 【解析】(1)③步骤后应在水面上均匀地撒些爽身 粉，才能清晰地看到油膜的边界。 (2)一滴油酸溶液含有纯油酸的体积V=V。×V,= n V2 44 V,油膜的面积S=Nd,油酸分子的直径d=g nV2 Vov NnaV: 10.(1)115(2)8×106(3)7×1010 【解析】(1)数出在油膜范围内的格数（面积大于 半个方格的算一个，不足半个的舍去)，油膜面积约占 115格，一格为1cm2,所以面积约为115cm2。 (2)V=1×6 -mL=8x10bmL。 7510 a)5- -cm~7x108 cm=7x10-0 m 一3.分子运动速率分布规律 基础练习 1.D【解析】根据统计规律可知，某个小球落在哪 个槽是无规律的，A错误；大量小球在槽内的分布是有 规律的，离入口越近的地方小球分布越多，大量小球落 入槽内后不能均匀分布在各槽中，B、C错误，D正确。 2.BC【解析】具有某一速率的分子数目并不是相 等的，呈“中间多，两头少”的统计分布规律，A错 误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己 运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度 的大小和方向完全是偶然的，B正确：虽然每个分子的 速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律， 由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分 子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，C正确： 某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是 分子运动的平均速率相同，D错误。 3.ABC【解析】因气体分子间的距离较大，分子力 可以忽略，分子除碰撞外不受其他力作用，故可在空间 内自由移动，A正确；分子间频繁碰撞使分子的运动杂 乱无章，且向各方向运动的机会均等，B、C正确；气 体分子速率按“中间多，两头少”的规律分布，D错误。 4.B【解析】从气体分子速率分布图像可以看出， 分子速率呈“中间多，两头少”的统计分布规律，故B 正确。 5.ACD【解析】温度变化，表现出“中间多，两头 少”的规律分布是不会改变的，B错误；由气体分子运 动特点和统计规律可知，A、C、D正确。 6.D【解析】大量气体分子运动的速率分布规律遵 循统计规律，气体分子速率规律是“中间多，两头少”， 且一切分子永不停息地做无规则热运动。D正确。 7.B【解析】气体温度越高，分子热运动越剧烈， 分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布呈现“两 头少，中间多”的特点。温度高时速率大的分子所占据 的比例越大，图中图线越宽、越平缓，显然从图中可看 出Tm>T>T1,B正确。 8.A【解析】气体的体积是气体分子所占空间的体