第1章 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小（word练习）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

（建议用时：40分钟） [基础题组练] 1.为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A.用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 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一些 C.先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 答案　B　 解析　实验时应用油酸酒精溶液，计算1滴油酸酒精溶液体积时为减小测量误差要用注射器取多滴油酸酒精溶液滴入量筒测量体积，计算出1滴的体积，选项A错误；多滴几滴能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，选项C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，选项D错误. 2.（多选）在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，所用油酸酒精溶液的质量百分浓度为η，质量为m的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.现取一滴溶液滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1 cm的坐标纸上，算出油膜的面积S.关于本实验，下列说法正确的是（　　） A.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 B.油酸分子直径为 C.一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为NA D.计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮廓内格子数得到 答案　BCD　 解析　一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，选项A错误；将油酸分子看作球体且一个一个地单层排列，忽略空隙，油酸分子直径为，选项B正确；一滴油酸酒精溶液中纯油酸的摩尔数为，一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为NA，选项C正确；在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以1 cm2作为油膜的面积，选项D正确. [能力提升练] 3.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①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； ②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； ③根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，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烧杯中，记下注射器上的刻度读数及液滴的总滴数，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　　　　　　　. （2）油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　mL，油膜的面积是　　　　cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是　　　　m（结果保留3位有效数字）. （3）某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于　　　　. A.油酸未完全散开 B.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 解析　（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液（④）→准备带水的浅盘及爽身粉（②）→形成油膜（①）→描绘油膜轮廓（⑤）→计算分子直径（③）.故正确的顺序为④②①⑤③. （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V＝× mL＝5×10－6 mL. 面积超过正方形一半的正方形的个数为40个，故油膜的面积S＝40×1×1 cm2＝40 cm2. 油酸分子直径d＝＝m＝1.25×10－9m. （3）油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项A正确；计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，选项B错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，直径测量值偏大，选项C正确. 答案　（1）④②①⑤③　（2）5×10－6　40　1.25×10－9　（3）AC 4.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶500，用注射器和量筒测得1 mL上述溶液50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　　　　　　　　　　　　； ③油酸分子是紧挨在一起的. （2）测得油膜的面积约为160 cm2，则油酸分子的直径是　　　　m； （3）某同学计算出的结果明显偏