1.2 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小（备作业）【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（鲁科版2019选择性必修第三册）

1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 1．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将油膜厚度认为是油酸分子的直径，且油酸分子紧挨排列，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 2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓形状如图所示。坐标纸正方形小方格的边长为10 mm，该油膜的面积是__________m2。若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸4×10－6 mL，则油酸分子的直径是______m。 3．在“用油膜法估测分子的大小”实验中， (1)该实验中的理想化假设是__________。 A.将油酸分子看成球形 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油膜看成单分子层油膜 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是__________。 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 (3)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0.22 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)。 4. 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______________________。 5. 用油膜法估算分子大小的实验，配制好的油酸酒精溶液为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。 (1)若每一小方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为多少平方米？ (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为多少立方米？ (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为多少米？ 6. “用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将__________均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L＝20 mm。 回答下列问题： (1)步骤③中应填写：__________。 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是__________mL。 (3)油酸分子直径是__________m。 7．在“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痱子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一滴在水面上，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) 8．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下： ①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测