1.2 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第2节 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 同步练习

一、选择题:

1．在“油膜法估测分子的直径”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．用“油膜法”来粗略估测分子的大小，认为油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上，下列哪项是不正确的(　　)

A．分子都是球形的

B．所有分子都能形成单分子油膜

C．分子都是一个一个挨着一个排列的

D．滴入的油酸溶液是高纯度的溶液

3．(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＝

B．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爽身粉，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

4．(多选)一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S．已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，下列表达式中正确的有(　　)

A．油酸分子的直径d＝

B．油酸分子的直径d＝

C．一滴油酸酒精溶液所含油酸的分子数N＝NA

D．一滴油酸酒精溶液所含油酸的分子数N＝NA

二．实验题：

5.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40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身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1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，测得1 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1位有效数字)．

6.在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为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，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每一小方格的边长为1 cm.

(1)油酸薄膜的面积是________cm2.

(2)实验测出油酸分子的直径是________m(结果保留2位有效数字).

(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？

________________________________________________________________________________________________________________．

7．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，形成单分子层油膜，现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴．

(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)．则油膜面积为________．

(2)写出估算油酸分子直径的表达式________．

8．(1)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：

A．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻板上

B．将油酸和酒精按一定比例配制好；把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达1 mL时记下滴入的滴数，算出每滴的体积

C．向浅盘中倒入约2 cm深的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或爽身粉)；把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定

D．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积

E．计算出油膜的厚度d＝

把以上各步骤按合理顺序排列如下：________．

(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，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1 cm，则