2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第一章第2节实验：用油膜法估测油酸分子的大小含解析

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课时评价作业

见学用《作业本》109 页

基础达标练

1.（2021 河北秦皇岛一中高二月考）关于“用油膜法估测分子直径”的实验，下列说法正

确的是( )

A.将一滴纯油酸滴入水槽中，并用笔快速描绘出油膜的边界

B.计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格

C.用一滴油酸酒精溶液的体积，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

D.用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

答案：

解析：描绘油膜边界时，先把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边

界轮廓，计算油膜面积时，要把大于半格看成一格，不足半格的舍掉。

2.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为

，油膜面积

为

，油酸的摩尔质量为

，阿伏加德罗常数为

，下列说法正确的是( )

A.一个油酸分子的质量为

B.一个油酸分子的体积为

C.油酸的密度为

D.油酸分子的直径为

答案：

解析：一个油酸分子的质量为

m0=M

，所以

项错误；一个油酸分子的体积为

V0=Vmol

，

所以

项错误；油酸的密度为

ρ=M

Vmol

，所以

项错误；油酸分子的直径为

d=V

，所以

项正确。

3.（多选）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

1000 mL

溶液中有纯油酸

0.6 mL

。用注射器测得

1mL

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

1cm

，下列说法正确的是 ( )

A.实验时将油酸分子看成球体模型

B.实验时不考虑各油酸分子间的间隙

C.测出分子直径后，就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数

D.该实验测出油酸分子的直径约是

6.5 ×10−8m

答案：

;

解析：在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，

油酸在水面上要尽可能地散开，形成单分子油膜，把分子看成球体模型，单分子油膜的厚

度就可以认为等于油酸分子的直径，故

、

项正确；1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积

为

V=1

80 ×0.6

1000 mL=7.5 ×10−6mL

，油膜所占格数约为 115 个，则面积

S=115 ×1cm2

，

分子直径

d=V

S≈6.5 ×10−8cm=6.5 ×10−10 m

，故

项错误；而

NA=摩尔体积

分子体积

，故

项

错误。

4.（2021 陕西长安一中高三月考）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，

（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是；

A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B.对油酸溶液起到稀释作用

C.有助于测量一滴油酸的体积

D.有助于油酸的颜色更透明便于识别

（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为

0.20 m2

的蒸发皿、

滴管、量筒（50 滴溶液滴入量筒体积约为 1毫升）、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直

径数量级为

10−10 m

，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）

至多为

。（保留两位有效数字）。

答案：（1）

（2）

1.0

解析：（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是稀释油酸溶液，故选

。

（2）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积

V=DS

一滴油酸酒精溶液的体积

V'=1

50 cm3=10−6

50 m3

则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为

V'=0.2 ×10−10 ×50

10−6=1.0 %

。

5.（2021 山西长治潞城一中高二月考）在用油膜法估测油酸分子大小的实验中，具体操作

如下：

① 取油酸

0.1 mL

注入

250 mL

的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到

250 mL

的

刻度，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

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内溶液达到

1.0 mL

，恰

好共滴了100 滴；

③在边长约

40 cm

的浅盘内注入约

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，在玻璃板上绘出油膜的形状；

⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为

1.0 cm

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）这种估测方法是将每个分子视为，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视

为，这层油膜的厚度可视为油酸分子的。

（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为

，求

得的油酸分子的直径为

。

答案：（1）球体; 单分子油膜; 直径（2）

4.0 ×10−12

;

4.9 ×10−10

解析：（1）这种估测方法是将每个分子视为球体。让油酸尽可能在水面散开，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）一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为

V=0.1

250 ×1

100 mL=4.0 ×10−12 m3

据题意超过半格的方格个数为

n=67+14=81

，则油膜面积为

S=81×1×1cm2=81cm2=8.1×10−3m3

油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为

d=V

S=4.0 ×10−12

8.1×10−3m≈ 4.9×10−10 m

素养提升练

6.（2021 上海交大附中高二月考）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

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。

（1）本实验中做了三点理想化假设：

① 将油酸分子视为球形；

②；

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