人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小课后测评

课时跟踪训练（二）  实验：用油膜法估测油酸分子的  大小

1．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列对实验过程的分析正确的是(　　)

A．测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法

B．在水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成规则形状

C．在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法

D．该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法

解析：选D　测量一滴油酸酒精溶液体积用的是累积法，则A错误；在水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成清晰的界面，则B错误；在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是累加法，则C错误；该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，则D正确。

2.

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列说法中正确的是(　　)

A．用油膜法可以精确测量油酸分子的大小

B．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜面积

C．计算油酸膜面积时，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

解析：选B　用“油膜法估测油酸分子的大小”时是假设油酸分子是单层并且紧密相连的，并不完全符合实际，故不能精确测量油酸分子的大小，选项A错误；根据实验原理可知，分子直径等于纯油酸的体积除以相应的油酸膜面积，选项B正确；在计算面积时，超过半格的算一个，不足半格的才能舍去，选项C错误；实验时要先撒爽身粉，再滴油酸酒精溶液，选项D错误。

3．一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有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 m2   B．109 m2

C．1010 m2   D．1011 m2

解析：选D　泄漏的原油的体积为V＝＝10 m3，而油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＝＝1011 m2，故D正确。

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_______________________________。

解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀释。根据V＝Sd，要求得分子的直径d，则需要测出油膜面积，以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即测出1 mL油酸酒精溶液的滴数。

答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜　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，得到一滴溶液中纯油酸的体积　单分子层油膜的面积

5．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验操作中：

(1)实验的简要步骤如下：

A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积S

B．将适量爽身粉均匀撒在水面上

C．将一滴油酸酒精溶液滴在盛有水的浅盘中

D．用针管(或滴管)往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0

E．待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状

上述实验步骤中，合理的顺序是________________；

(2)实验中采用油酸酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是________________________________________________________________________；

(3)

实验中描出的油膜轮廓如图所示，已知小方格的边长为20 mm，则油膜的面积为________m2(保留两位有效数字)。

解析：(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液通过量筒测出1 mL此溶液含有的滴数，然后将1滴此溶液滴在撒有爽身粉的浅盘里的水面上，等待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中纯油酸的体积除以油酸膜的面积，恰好就是油酸分子的直径。故答案为：DBCEA。

(2)实验中采用油酸酒精溶液，当油酸酒精溶液滴在水面上以后，使油酸尽可能散开，形成单分子油膜，这样才能得出油酸分子直径等于体积除面积。

(3)由题图可知，油膜约占60个方格，油膜的面积为S＝20 mm×20 mm×60＝2.4×10－2 m2。

答案：(1)DBCEA　(2)使油酸尽可能散开，形成单分子油膜　(3)2.4×10－2

6．在“用油膜法估测油酸分子的大小”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，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；

④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。

改正其中的错误：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为80 cm2，则估测出油酸分子的直径为__________ m。

解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。

③液面上不撒爽身粉时，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。

(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝＝ m＝6.0×10－10 m。

答案：(1)②在量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，测出溶液的滴数　③在水面上先撒上爽身粉

(2)6.0×10－10

7．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验老师已经配置好了油酸酒精溶液，该老师向1 mL油酸中加酒精，直至总量达到a mL，将配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。

(1)用滴管向量筒内加注b滴油酸酒精溶液，读其体积为1 mL，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。

(2)

在水面撒上爽身粉，用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，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 cm2，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S cm2，不足半个舍去)则油膜面积为________cm2。

(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________cm。

解析：(1)计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积，V＝×＝ mL。

(2)估算油膜面积的方法是所围成的方格中，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍去，方格数约为113，则油酸薄膜面积为S′＝113S cm2。

(3)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，油酸分子的直径d＝＝ cm。

答案：(1)　(2)113S(110S～116S均正确)　(3)