中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理选择性必修第三册 2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 基础过关练 题组一 实验原理与操作 1.(经典题)(多选题)(2024北京海淀期末)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,先配制好一定浓度的油酸酒精溶液,并得到1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,往浅盘里倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上,用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面散开形成一层油膜,可以清晰地看出它的轮廓,如图所示,待油膜形状稳定后量出它的面积为S。有关这个实验,下列说法正确的是 ( ) A.实验中将油膜看成由单层的油酸分子组成,且不考虑油酸分子间的空隙 B.根据d=就可以粗略地测量酒精分子的直径 C.选择油酸作为被测物质,是因为油酸分子的结构有助于油酸在水面上形成单分子油膜 D.实验需配制一定浓度的油酸酒精溶液,其中的酒精可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 题组二 数据处理及误差分析 2.(2024浙江宁波阶段测试)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 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。(结果均保留2位有效数字) (1)若每一小方格的边长为10 mm,则油膜的面积为 m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3。 (3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为 m。 (4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小,下列措施可行的是 。 A.选用的玻璃板上的方格要大一些 B.油酸浓度适当小一些 C.油酸扩散后立即绘出轮廓图 3.(2024天津北辰阶段测试)(1)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中,用移液管量取0.10 mL纯油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒上1 mL刻度处,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,将带有正方形坐标格的玻璃板放在浅盘上,从上向下观察油膜,如图甲所示。坐标格中小正方形面积均为1 cm×1 cm。由图可以估算出油膜的面积是 cm2,由此估算出油酸分子的直径是 m(计算结果保留1位有效数字)。 (2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.4×10-8 m的圆周而组成的,由此可以估算出铁原子的直径约为 m(结果保留1位有效数字)。 4.(经典题)(2024河南南阳阶段测试)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中,有下列实验操作步骤: 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,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; ②将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上; ③将画有油膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子的直径; ④用注射器将事先配制好的体积浓度已知的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内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。 上述步骤中,正确的顺序是 。(填写步骤前面的序号) (2)每滴油酸酒精溶液的体积为V,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。油酸酒精溶液中油酸的体积浓度为ρ,则油酸分子直径的表达式为d= 。 (3)实验中,某同学配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,所测的分子直径 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 5.(经典题)(2024辽宁沈阳期中)在“用油膜法 ... ...
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