Question

4．小剛想用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”，現(xiàn)有純油酸、酒精溶液、淺盤、帶小方格的塑料板、滴管、量筒、水等實(shí)驗(yàn)器材，具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．配置油酸酒精溶液：將油酸和酒精按體積比為1：m配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，當(dāng)體積達(dá)到V時(shí)記下滴入的滴數(shù)n，算出一滴油酸酒精溶液的體積
B．把帶有小方格（邊長(zhǎng)為l）的塑料板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在塑料板上，數(shù)出薄膜所占格數(shù)，根據(jù)小方格個(gè)數(shù)估算出油膜面積S
C．向淺盤中倒入深約h的水，在水面均勻地撒入滑石粉（或痱子粉）
D．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定
E．計(jì)算出油膜的厚度d
（1）請(qǐng)幫小剛把以上各步驟按合理順序排列好ACDBE；
（2）油膜厚度的表達(dá)式d=$\frac{V}{ns（1+m）}$或$\frac{V}{nsm}$（請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)的字母表達(dá)）；
（3）為估算油酸分子的大小，本實(shí)驗(yàn)要建立的理想化模型是單分子油膜、緊密排列的小球．

Answer 1

分析 ①實(shí)驗(yàn)步驟為：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測(cè)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(biāo)紙上，按不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，統(tǒng)計(jì)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
②采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過正方形一半算一個(gè)，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個(gè)數(shù)乘以一個(gè)正方形的面積，近似算出油酸膜的面積．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）實(shí)驗(yàn)步驟為：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測(cè)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(biāo)紙上，按不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，統(tǒng)計(jì)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，故答案為：ACDBE
（2）油酸酒精溶液的濃度η=$\frac{1}{1+m}$
1滴油酸酒精溶液的體積$V′=\frac{V}{n}$
1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積${V}_{0}^{\;}=\frac{V}{n}×\frac{1}{1+m}=\frac{V}{n（1+m）}$
油酸分子的直徑$d=\frac{{V}_{0}^{\;}}{S}=\frac{V}{nS（1+m）}$
（3）為估算油酸分子的大小，本實(shí)驗(yàn)要建立的理想化模型是單分子油膜、緊密排列的小球 
故答案為：（1）ACDBE      （2）$\frac{V}{nS（1+m）}$    （3）單分子油膜、緊密排列的小球

點(diǎn)評(píng) 本題考查“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理．且實(shí)驗(yàn)的模型是不考慮油酸分子間的間隙，采用估算的方法求面積，肯定存在誤差，但本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子的大小，數(shù)量級(jí)符號(hào)就行了．