油酸酒精溶液的濃度為每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.6cm3,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1cm3.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示.
(1)若每一小方格的邊長(zhǎng)為20mm,則油酸薄膜的面積約為
2.28×10-2
2.28×10-2
m2;
(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估算油酸分子的直徑為
5.26×10-10
5.26×10-10
m.
分析:在油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)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,掌握估算油膜面積的方法:所圍成的方格中,面積超過一半按一半算,小于一半的舍去.
解答:解:(1)所圍成的方格中,面積超過一半按一半算,小于一半的舍去.從圖中數(shù)得小方格的個(gè)數(shù)為57個(gè),所以油膜的面積:S=nS0=57×0.022m2=2.28×10-2m2
(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積:V=
0.6
1000
×
1
50
ml=1.2×10-5ml=1.2×10-11
m3;
由于分子是單分子緊密排列的,因此分子直徑為:
d=
V
S
=
1.2×10-11
2.28×10-2
m=5.26×10-10
m
故答案為:2.28×10-2;  5.26×10-10
點(diǎn)評(píng):掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問題的關(guān)鍵,該實(shí)驗(yàn)中以油酸分子呈球型分布在水面上,且一個(gè)挨一個(gè),從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度,從而求出分子直徑.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度為每1000ml,溶液中有純油酸1ml,用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴,把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm,則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
5×10-6
5×10-6
mL,油酸膜的面積是
40
40
cm2.根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油酸分子的直徑是
1.25×10-9
1.25×10-9
m.利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子的大小和阿伏加德羅常數(shù),如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為
6M
ρπd3
6M
ρπd3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度為每10000mL溶液中有純油酸1mL,用注射器測(cè)得1mL上述溶液有40滴,把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm,則油膜的面積
40
40
為cm2,每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
2.5×10-6 mL
2.5×10-6 mL
mL.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí),我們是將每一個(gè)油酸分子視為
球體
球體
模型,讓油酸分子盡可能散開形成單分子油膜,這層油膜的厚度可以視為油酸分子的
直徑
直徑
.在一次實(shí)驗(yàn)操作中,所用油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL,用注射器測(cè)得1mL上述溶液有80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(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為2cm,則油膜的面積為
228
228
cm2;每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為
1.25×10-5
1.25×10-5
mL;按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可估測(cè)出油酸厚度為
5×10-10
5×10-10
m(厚度的數(shù)值保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),所用的油酸酒精溶液的濃度為a,測(cè)量中,某位同學(xué)測(cè)得如下數(shù)據(jù):測(cè)得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴;油滴面積為S,則:
(1)用以上物理量的符號(hào)表示計(jì)算分子直徑大小的公式為:d=
Va
NS
Va
NS

(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較,發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)數(shù)據(jù)偏大,則對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說(shuō)法中可能正確的是
ACD
ACD

A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算
B.計(jì)算油膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理
C.計(jì)算油膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù)
D.水面上痱子粉撒得較多,油膜沒有充分展開.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6mL,用注射器測(cè)得1mL上述溶液為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膜的輪廓形狀,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm,數(shù)得油酸膜分布格子數(shù)是115個(gè),試求:
(1)油酸膜的面積是
115
115
cm2
(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
8×10-6
8×10-6
mL.(取1位有效數(shù)字)
(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)油酸分子的直徑為
7×10-10
7×10-10
m.(取1位有效數(shù)字)
(4)利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子的大小和阿伏加德羅常數(shù).如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為
NA=
6MS3
πρV3
NA=
6MS3
πρV3

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