2022-2023學(xué)年新教材高中物理課時(shí)跟蹤訓(xùn)練二實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小新人教版選擇性必修第三冊(cè)

1、PAGE PAGE PAGE 4課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（二） 實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的 大小1在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析正確的是()A測(cè)量一滴油酸酒精溶液體積用的是微小量放大法B在水面上撒爽身粉是為了使油膜邊緣形成規(guī)則形狀C在坐標(biāo)紙上計(jì)算油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)采用的是比值法D該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法解析：選D測(cè)量一滴油酸酒精溶液體積用的是累積法，則A錯(cuò)誤；在水面上撒爽身粉是為了使油膜邊緣形成清晰的界面，則B錯(cuò)誤；在坐標(biāo)紙上計(jì)算油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)采用的是累加法，則C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法，則D正確。2.在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”

2、的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是()A用油膜法可以精確測(cè)量油酸分子的大小B油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜面積C計(jì)算油酸膜面積時(shí)，應(yīng)舍去所有不足一格的方格D實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把爽身粉撒在水面上解析：選B用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”時(shí)是假設(shè)油酸分子是單層并且緊密相連的，并不完全符合實(shí)際，故不能精確測(cè)量油酸分子的大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，分子直徑等于純油酸的體積除以相應(yīng)的油酸膜面積，選項(xiàng)B正確；在計(jì)算面積時(shí)，超過(guò)半格的算一個(gè)，不足半格的才能舍去，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先撒爽身粉，再滴油酸酒精溶液，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3一艘油輪裝載著密度為9102 kg/m3的原油在海上

3、航行，由于故障而發(fā)生原油泄漏。如果泄漏的原油有9 t，海面上風(fēng)平浪靜時(shí)，這些原油造成的污染面積最大可達(dá)到()A108 m2 B109 m2C1010 m2 D1011 m2解析：選D泄漏的原油的體積為Veq f(m,)10 m3，而油分子直徑的數(shù)量級(jí)為1010 m，所以這些原油造成的污染總面積最大為Seq f(V,d)1011 m2，故D正確。4(2019全國(guó)卷)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_。為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是_。解析：用油膜法估測(cè)分子直徑時(shí)，需使

4、油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡可能地散開(kāi)，將油酸用酒精稀釋。根據(jù)VSd，要求得分子的直徑d，則需要測(cè)出油膜面積，以及一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積。這樣需要測(cè)出一滴油酸酒精溶液的體積，其方法可用累積法，即測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)。答案：使油酸在淺盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積5在做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)操作中：(1)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟如下：A將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板放在方格紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)，再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油膜的面積SB將適量爽身粉均勻撒在水

5、面上C將一滴油酸酒精溶液滴在盛有水的淺盤(pán)中D用針管(或滴管)往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，記下滴入的滴數(shù)n，算出一滴油酸酒精溶液的體積V0E待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆(或鋼筆)畫(huà)出油酸薄膜的形狀上述實(shí)驗(yàn)步驟中，合理的順序是_；(2)實(shí)驗(yàn)中采用油酸酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是_；(3)實(shí)驗(yàn)中描出的油膜輪廓如圖所示，已知小方格的邊長(zhǎng)為20 mm，則油膜的面積為_(kāi)m2(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：將配制好的油酸酒精溶液通過(guò)量筒測(cè)出1 mL此溶液含有的滴數(shù)，然后將1滴此溶液滴在撒有爽身粉的淺盤(pán)里的水面上，等待油膜形狀穩(wěn)定后

6、，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，統(tǒng)計(jì)出油酸薄膜的面積，則用1滴此溶液中純油酸的體積除以油酸膜的面積，恰好就是油酸分子的直徑。故答案為：DBCEA。(2)實(shí)驗(yàn)中采用油酸酒精溶液，當(dāng)油酸酒精溶液滴在水面上以后，使油酸盡可能散開(kāi)，形成單分子油膜，這樣才能得出油酸分子直徑等于體積除面積。(3)由題圖可知，油膜約占60個(gè)方格，油膜的面積為S20 mm20 mm602.4102 m2。答案：(1)DBCEA(2)使油酸盡可能散開(kāi)，形成單分子油膜(3)2.41026在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，(1)某同學(xué)

7、操作步驟如下：取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積；在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開(kāi)穩(wěn)定；在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積。改正其中的錯(cuò)誤：_。(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8103 mL，其形成的油膜面積為80 cm2，則估測(cè)出油酸分子的直徑為_(kāi) m。解析：(1)由于一滴溶液的體積太小，直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測(cè)量誤差。液面上不撒爽身粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大

8、甚至實(shí)驗(yàn)失敗。(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：deq f(V,S)eq f(4.81031060.10%,80104) m6.01010 m。答案：(1)在量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，測(cè)出溶液的滴數(shù)在水面上先撒上爽身粉(2)6.010107在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)老師已經(jīng)配置好了油酸酒精溶液，該老師向1 mL油酸中加酒精，直至總量達(dá)到a mL，將配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)盛有約2 cm深水的淺盤(pán)，一支滴管，一個(gè)量筒。(1)用滴管向量筒內(nèi)加注b滴油酸酒精溶液，讀其體積為1 mL，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為_(kāi)mL。(2)在水面撒上爽身粉，用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán)，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示。(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S cm2，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S cm2，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為_(kāi)cm2。(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d_cm。解析：(1)計(jì)算每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積，Veq f(1,a)eq f(1,b)eq f(1,ab) mL。(2)估算油膜面積的方法是所圍成的方格中，面積超過(guò)一半的按一個(gè)算，小于一半的舍去，方格數(shù)約為113，則油酸薄膜面積為S11