Question

3．在“用油膜法估測分子的大小”實驗中
（1）為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油膜分子的大小，下列說法正確的是B（單選，填選項前字母代號）
A．油酸濃度越大，實驗效果越好
B．將油酸溶液滴入盛水的淺盤之前，在水面上均勻的撒上痱子粉
C．油酸擴(kuò)散后應(yīng)立即繪出輪廓圖
（2）設(shè)每10⁴mL油酸酒精溶液中有純油酸5mL，用注射器測得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后得到油酸輪廓，其形狀如圖所示，小方格的邊長為10mm，油酸膜的面積是4×10^-3m²；每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積是1.0×10^-5mL；按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子直徑為2.5×10^-9m．

Answer 1

分析 （1）明確用“油膜法”估測分子大小的實驗原理：認(rèn)為油酸分子是緊密排列的，而且形成的油膜為單分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸體積除以油膜面積得出的油膜面積厚度即為油酸分子直徑．液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能散開，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，然后用坐標(biāo)紙計算油膜的面積．
（2）先數(shù)出坐標(biāo)紙上方格的個數(shù)，然后求出油膜的面積．
其次一滴溶液的體積乘以溶液的濃度，就是1滴酒精油酸溶液所含純油的體積．
最后油酸的體積除以油膜的面積，就是油膜厚度，即油酸分子的直徑．

解答 解：（1）為能形成單分子油膜，油膜濃度應(yīng)適當(dāng)小些；繪制輪廓圖應(yīng)在油酸擴(kuò)散穩(wěn)定后進(jìn)行；將油酸溶液滴入盛水的淺盤之前，在水面上均勻的撒上痱子粉，便于繪制輪廓圖，故B正確，AC錯誤；
（2）數(shù)輪廓包圍方格約40個．則油酸膜的面積：
S=40×（10×10^-3）² m²=4×10^-3 m²．
每滴溶液中含純油酸的體積為：
V=$\frac{1}{50}$×$\frac{5}{1{0}^{4}}$mL=1.0×10^-5 mL．
油酸分子直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1×1{0}^{-5}×1{0}^{-6}}{4×1{0}^{-3}}$m=2.5×10^-9 m．
故答案為：（1）B；（2）4×10^-3，1.0×10^-5，2.5×10^-9．

點評 本題考查了油膜法測分子直徑的實驗數(shù)據(jù)處理，難度不大，是一道基礎(chǔ)題；解題時要注意各物理量的單位．