Question

11．（1）利用單分子油膜法估測(cè)分子的直徑，需要測(cè)量的物理量是B
A．一滴油的體積和它的密度
B．一滴油的體積和它散成油膜的最大面積
C．一滴油的質(zhì)量和它的密度
D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度
（2）某同學(xué)在用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于BCD
A．油酸中含有大量酒精
B．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
C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)
（3）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為10mm，該油酸膜的面積是8×10^-3m²；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4×10^-6mL，則油酸分子的直徑是5×10^-10m．（上述結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 用“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)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純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；
在油膜所圍成的方格中，先數(shù)出坐標(biāo)紙上方格的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，即可統(tǒng)計(jì)出油酸薄膜的面積；根據(jù)d=$\frac{V}{S}$求出分子直徑．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：油酸分子是緊密排列的，在水面上形成單分子油膜，用純油酸的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．所以需要測(cè)量的量有純油酸的體積和純油酸在水面上形成油膜的面積．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
故選：B．
（2）計(jì)算油酸分子直徑的公式是d=$\frac{V}{S}$，V是純油酸的體積，S是油膜的面積．
A、計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實(shí)際體積偏小，則直徑將偏小，故A錯(cuò)誤；
B、計(jì)算時(shí)把油酸酒精溶液當(dāng)成了純油酸，體積偏大，則d偏大，故B正確；
C、計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；
D、水面上痱子粉撒得較多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)，則測(cè)量的面積S偏小，導(dǎo)致結(jié)果計(jì)算偏大，故D正確；
故選：BCD；
（3）在圍成的方格中，不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，共有80個(gè)方格，故油酸膜的面積為 S=80×（10×10^-3）² m²=8×10^-3m²
油酸分子直徑為 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{4×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{8×1{0}^{-3}}$m=5×10^-10m
故答案為：（1）B；（2）BCD；（3）8×10^-3；5×10^-10

點(diǎn)評(píng) 本題考查了用“油膜法”估測(cè)分子直徑大小的實(shí)驗(yàn)，正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，能建立物理模型理解并掌握實(shí)驗(yàn)的原理和方法；
本題是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．