第1章 第2节 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

 

1．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，规范正确操作后，画出如图所示的油膜形状。已知油酸酒精溶液的浓度为η，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则(　　)

A．油酸分子的大小(直径)为

B．实验中，应先滴一滴油酸酒精溶液后再均匀地撒上适量的爽身粉

C.若爽身粉撒的过厚，会导致分子直径测量值偏大

D．估测油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大

解析：选C。一滴溶液中油酸的体积V0＝，油酸分子直径d＝＝，故A错误；在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故B错误；若爽身粉撒得过厚，会导致油膜不能充分散开，面积偏小，所以分子直径测量值偏大，故C正确；计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致面积偏大，所测分子直径偏小，故D错误。

2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

a．用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；

b．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；

c．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径；

d．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；

e．往浅盘里倒入约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。

完成下列填空：

(1)上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是________(填写步骤前面的字母)。

(2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是________。

A．等效替代法　　　　 B．理想模型法

C．控制变量法     D．比值定义法

解析：(1)该实验按步骤可简化为准备浅水盘、形成油膜、描绘油膜边缘、测量油膜面积、计算分子直径，所以顺序为eadbc。

(2)在实验中将油酸分子看成球形，是把分子模型理想化了，所采用的方法是理想模型法。

答案：(1)eadbc　(2)B

3．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：

(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL。

(2)油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字)

解析：(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积

V′＝＝× mL＝2×10－5mL。

(2)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＝＝ m≈4.4×10－10 m。

答案：(1)2×10－5　(2)4.4×10－10

4．在“用油膜法估测油酸分子的大小” 实验中：

(1)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成1 000 cm3的油酸酒精溶液，已知1 cm3溶液有50滴。现取1滴油酸酒精溶液滴在水上，油酸在水面上形成一层薄膜，其面积约为250 cm2，由以上数据可估算出油酸分子的直径约为________m(计算结果保留2位有效数字)。

(2)某同学在实验中的计算结果明显偏小，可能的原因是________。

A．油酸还未完全散开

B．求每滴溶液的体积时，1 cm3溶液的滴数少记了10滴

C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算

解析：(1)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积

V0＝ cm3＝2×10－5 cm3＝2×10－11 m3

油酸分子的直径d＝＝ m＝8.0×10－10 m。

(2)计算油酸分子直径时要用到d＝，油酸未完全散开，则S偏小，故直径偏大，故A错误；求每滴溶液体积时，1 cm3的溶液的滴数少记了10滴，由V0＝可知，体积V0偏大，则直径偏大，故B错误；油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则S偏大，会导致计算结果偏小，故C正确；计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算，则S偏大，会导致计算结果偏小，故D正确。

答案：(1)8.0×10－10　(2)CD