第1章 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册教用课件(教科版)

第2节　课后达标检测 3 4 2 1 √ 课后达标检测 3 4 2 1 课后达标检测 2．(2024·江苏苏州月考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”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100滴该溶液，测出它的体积； ③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在浅盘上覆盖带有坐标方格的玻璃板，描出油膜形状，测量油膜的面积。 改正其中的错误：__________。 3 4 1 2 课后达标检测 解析：步骤③有误，水面上不撒痱子粉或石膏粉时，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，故应先在水面上撒痱子粉或石膏粉。 答案：见解析　 3 4 1 2 课后达标检测 (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.010%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为__________ m(结果保留2位有效数字)。 3 4 1 2 1.2 × 10－10 课后达标检测 3．(2024·四川遂宁阶段练)用“油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的纯油酸中加入酒精，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，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； 4 1 2 3 课后达标检测 ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜稳定后，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＝114，小方格的边长l＝20 mm。 根据以上信息，回答下列问题： 4 1 2 3 课后达标检测 (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL。 4 1 2 3 2×10－5 课后达标检测 (2)油酸分子直径是___________m。(结果保留2位有效数字) 4 1 2 3 4.4×10－10 课后达标检测 4．(2024·江苏泰州月考)某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______(填选项前的字母)。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 解析：将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 3 1 2 4 C 课后达标检测 (2)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 解析：实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。 3 1 2 4 B 课后达标检测 (3)某同学在用油膜法估测油酸分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于________(填选项)。 A.油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了10滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 3 1 2 4 D 课后达标检测 解析：油酸未完全散开，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故A不符合题意； 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故B不符合题意； 求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C不符合题意； 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故D符合题意。 3 1 2 4 课后达标检测 (4)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104 mL溶液中含有 2 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体 积为1 mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃 板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1 cm 的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小d＝________m(结果保留1位有效数字)。 3 1 2 4 7×10－10 课后达标检测 3 1 2 4 课后达标检测 1．(2024·江苏南通阶段练)在“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将一滴体积为V1的溶液滴入到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为(　　) A． eq \f(V1,l2V2) 　　　　　　 　 B． eq \f(xV1,l2) C． eq \f(V1,xyl2) D． eq \f(V1,yl2V2) 解析：根据题意可知，滴入浅盘中的油酸体积V＝ eq \f(1,x) ·V1，滴入浅盘中的油酸形成单分子层的面积S＝yl2，则油酸分子直径d＝ eq \f(V,S) ＝ eq \f(V1,xyl2) 。 解析：油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积，则d＝ eq \f(V,S) ＝ eq \f(4.8×10－3×10－6×0.010%,40×10－4) m＝1.2×10－10 m。 解析：1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′＝ eq \f(V0V油,nV总) ＝ eq \f(1,100) × eq \f(1,500) mL＝2×10－5 mL。 解析：由题可知，油酸膜形状占据的方格数大约为114个，故面积S＝114×20×20 mm2＝4.56×104 mm2 油酸分子直径d＝ eq \f(V′,S) ＝ eq \f(2×10－5×10－6,4.56×104×10－6) m≈4.4×10－10 m。 解析：一滴油酸酒精溶液纯油酸的体积V＝ eq \f(2,104) × eq \f(1,50) mL＝4×10－6 mL，正方形小格的面积为1 cm2，根据多余半格算一格，不足半格舍掉，由题图可知，约61个小格，则油酸的面积为61 cm2，则油酸分子的直径d＝ eq \f(V,S) ＝ eq \f(4×10－6,61) cm≈7×10－10 m。 $