高中物理人教版(2019)選擇性必修第三冊2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小習(xí)題一、選擇題要求：在下列各題的四個選項中，選出符合題意的一個。1.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，以下說法正確的是：（1）油酸分子在油膜中呈球形排列（2）油酸分子在油膜中呈正六邊形排列（3）油酸分子在油膜中呈正方形排列（4）油酸分子在油膜中呈長方形排列2.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，以下操作步驟中，正確的是：（1）先滴油酸溶液，再滴汽油（2）先滴汽油，再滴油酸溶液（3）同時滴油酸溶液和汽油（4）滴油酸溶液后，等待油酸溶液蒸發(fā)二、填空題要求：將正確的答案填入下列各題的空格內(nèi)。3.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，首先需要測量一滴油酸溶液中含有的油酸質(zhì)量，假設(shè)測量結(jié)果為0.01g，那么這滴油酸溶液中大約含有______個油酸分子。4.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，需要將油酸溶液滴在水面形成油膜，為了使油膜盡可能均勻，以下操作正確的是：（1）將油酸溶液滴在平靜的水面上（2）將油酸溶液滴在波動的表面上（3）將油酸溶液滴在水面上的某個特定區(qū)域（4）將油酸溶液滴在水面上的任意位置三、簡答題要求：簡要回答下列各題。5.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，為什么需要先滴汽油，再滴油酸溶液？6.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，如何判斷油膜是否均勻？四、計算題要求：根據(jù)所給數(shù)據(jù)，計算出油酸分子的大小，并說明計算過程。7.已知一滴油酸溶液的質(zhì)量為0.01g，其中含有0.001g的純油酸。在實驗中，油膜面積為3.14cm2。計算油酸分子的大小，并說明計算過程。五、實驗分析題要求：分析實驗過程中可能出現(xiàn)的誤差，并提出相應(yīng)的改進措施。8.在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，可能存在以下誤差：（1）油酸溶液滴入水面的過程中，油酸溶液的滴量不準確（2）油膜在水面上的擴散不均勻（3）測量油膜面積時存在誤差請分析上述誤差產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的改進措施。六、論述題要求：論述油膜法估測油酸分子大小的實驗原理，并說明實驗中需要注意的要點。9.油膜法估測油酸分子大小的實驗原理是：利用油酸分子在水面形成的單分子層油膜，通過測量油膜的面積和已知油酸溶液的質(zhì)量，計算出油酸分子的大小。請論述實驗原理，并說明實驗中需要注意的要點。本次試卷答案如下：一、選擇題1.答案：（2）油酸分子在油膜中呈正六邊形排列。解析思路：油酸分子在油膜中會自發(fā)地形成最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，即正六邊形排列，這樣可以最大限度地減少分子間的相互作用力。2.答案：（2）先滴汽油，再滴油酸溶液。解析思路：先滴汽油是為了減少油酸溶液的表面張力，使得油酸溶液更容易均勻地鋪展開來，形成單分子層的油膜。二、填空題3.答案：6.022×1022個油酸分子。解析思路：使用阿伏伽德羅常數(shù)（6.022×1023mol?1）來計算油酸分子的數(shù)量。首先將油酸的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為摩爾數(shù)，然后乘以阿伏伽德羅常數(shù)得到分子數(shù)。4.答案：（1）將油酸溶液滴在平靜的水面上。解析思路：平靜的水面可以確保油膜的形成不受干擾，從而保證油膜的均勻性。三、簡答題5.答案：先滴汽油，再滴油酸溶液是為了減少油酸溶液的表面張力，使得油酸更容易在水面形成單分子層的油膜。解析思路：表面張力會影響油膜的擴展，汽油的加入可以降低油酸溶液的表面張力，使油膜更容易均勻展開。6.答案：可以通過觀察油膜的形狀和邊界是否清晰來判斷油膜是否均勻。如果油膜形狀規(guī)則，邊界清晰，則說明油膜均勻。四、計算題7.答案：油酸分子的大小約為1.2×10?1?m。解析思路：首先計算油酸的摩爾質(zhì)量，然后計算摩爾數(shù)，接著計算油酸分子的數(shù)量，最后將油膜的面積除以油酸分子的數(shù)量得到單個油酸分子的平均面積，從而估算出油酸分子的大小。五、實驗分析題8.答案：（1）誤差原因：油酸溶液滴量不準確可能是因為滴管滴量不精確或操作者控制不當(dāng)。改進措施：使用量筒準確量取油酸溶液，并多次重復(fù)實驗以減少誤差。（2）誤差原因：油膜擴散不均勻可能是因為油酸溶液滴入水面的速度不均勻或水面有雜質(zhì)。改進措施：確保油酸溶液滴入水面的速度一致，并使用純凈的水面。（3）誤差原因：測量油膜面積時存在誤差可能是因為油膜邊界不明顯或測量工具不精確。改進措施：使用透明標(biāo)尺在油膜邊界上測量，并使用精確的測量工具。六、論述題9.答案：實驗原理：油酸分子在水面上形成單分子層，通過測量油膜的面積和已知油酸溶液的質(zhì)量，可以計算出油酸分子的大小。實驗中需要注意的要點包括：確保油膜均勻，準確測量油膜面積，準確計算油酸溶