Question

17．在利用油膜法估測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%（體積分?jǐn)?shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm²淺 盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙，下面是實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)所缺的步驟C：
A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL 油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)N
B．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從靠近水面處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n
C．將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油滴薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上
D．將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm²，請(qǐng)你用已給的和測(cè)得的物理量表示出單個(gè)油酸分子的直徑d=$\frac{Vcn}{NS}$（單位：cm）

Answer 1

分析 （1）要將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油滴薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上，再將畫(huà)有油酸薄膜的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S．
（2）本題用油膜法測(cè)分子直徑需要測(cè)出油膜的面積，求出油膜的體積，然后求出油膜的厚度，即油分子的直徑．

解答 解：（1）c、本實(shí)驗(yàn)的原理是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，所以必須測(cè)量油酸薄膜的面積S，采用的方法是：將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油滴薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上，再將畫(huà)有油酸薄膜的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S．
（2）n滴數(shù)油滴溶液的體積為$\frac{V}{N}$n，由題意，體積分?jǐn)?shù)為c，即油酸體積與油酸酒精溶液總體積比為c，則純油滴的體積為V′=c$\frac{V}{N}$n，故單個(gè)油酸分子的直徑為d=$\frac{V′}{S}$=$\frac{Vcn}{NS}$．
故答案為：（1）將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油滴薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上；（2）$\frac{Vcn}{NS}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)靠著一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．