Question

5．《用油膜法估測分子的大小》的實驗中：
（1）關(guān)于用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)，下列說法正確的是ABD
A、將油膜看成單分子油膜      B、不考慮各油分子間的間隙
C、考慮了各油分子間的間隙    D、將油膜分子看成球形
（2）在用“油膜法”估測分子的大小的實驗中，實驗簡要步驟如下：
A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個的舍去，多于半個的算一個），再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S．
B．將一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上
C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上
D．用公式d=$\frac{V}{s}$，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
E．根據(jù)酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V
F．用注射器或滴管把事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)．
上述實驗步驟的合理順序是CFEBAD
（3）在做用油膜法估測分子大小的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104mL溶液中有6mL油酸．用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，試求：
（1）油酸膜的面積是148 cm²
（2）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是8×10^-6m³
（3）按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油膜分子的直徑5.4×10^-10m．

Answer 1

分析 （1）明確“用油膜法估測分子的大小”實驗的實驗原理：油酸以單分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，即可正確解答．
（2）將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．
（3）（1）采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個數(shù)：面積超過正方形一半算一個，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個數(shù)乘以一個正方形的面積，近似算出油酸膜的面積．
（2）根據(jù)濃度按比例算出純油酸的體積．
（3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑，由d=$\frac{V}{S}$求出油酸分子直徑．

解答 解：（1）在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙，由此可知C錯誤，ABD正確，C錯誤．
故選：ABD．
（2）油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：
準備淺水盤（C）→配制酒精油酸溶液（教師完成，記下配制比例）（F）→測定一滴酒精油酸溶液的體積v=$\frac{V}{N}$（題中的E）→形成油膜（B）→描繪油膜邊緣（A）→計算分子直徑（D）
故答案為：CFEBAD
（3）、（1）面積超過正方形一半的正方形的個數(shù)為148個
         則油酸膜的面積約為：S=148cm²=1.48×10^-2m²
     （2）每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為：V=1mL×$\frac{6}{1{0}^{4}}$×$\frac{1}{75}$=8×10^-6mL
     （3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{1.48×1{0}^{-2}}m$≈5.4×10^-10m．
故答案為：（1）ABD；（2）CFEBAD；（3）（1）148；（2）8×10^-6；（3）5.4×10^-10

點評 本實驗的模型是不考慮油酸分子間的空隙，采用估算的方法求面積，肯定存在誤差，但本實驗只要求估算分子大小，數(shù)量級符合要求就行了．