Question

19．用油膜法估測分子直徑
（1）在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測得1mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內，讓油膜在水面上盡可能散開，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1cm，則可求得：
①油酸薄膜的面積是118cm²；
②一滴溶液中純油酸的體積是7.5×10^-6mL；
③油酸分子的直徑是6×10^-10m．（③的結果保留一位有效數(shù)字）
（2）在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，實驗簡要步驟如下：
A．用公式d=$\frac{V}{S}$，求出薄膜厚度，即油酸分子的大�。�
B．用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)．
C．根據油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V．
D．用淺盤裝入約2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面．
E．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上．
F．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，數(shù)出輪廓內的方格數(shù)（不足半個的舍去，多于半個的算一個）再根據方格的邊長求出油膜的面積S．
上述實驗步驟的合理順序是BCDEFA（或者BDEFCA）．

Answer 1

分析 根據圖示油膜估算出油膜的面積，估算時超過半格算一個，不足半格舍去．根據題意求出油的體積，然后求出油膜的厚度，即分子直徑．讓油在水面上盡可能散開，形成單分子油膜；
本實驗中必須測出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，故必先求出一滴油酸酒精溶液的體積，因此實驗過程中應該求出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)；油酸薄膜的邊緣在水中不易觀察和畫出，因此需要在淺盤中倒入水后，將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上．根據實驗的原理安排實驗步驟．

解答 解：（1）①由圖示可知，由于每格邊長為1cm，則每一格就是1cm² ，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出118格．則油酸薄膜面積S=118cm²，
②一滴油溶液中含油的體積為 V=$\frac{1mL}{80}$×$\frac{0.6mL}{1000mL}$=7.5×10^-6mL，
③所以油酸分子直徑為 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{7.5×1{0}^{-12}}{118×1{0}^{-4}}$=6×10^-10m；
（2）實驗步驟為：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出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紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．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：BCDEFA．
（1）①118  （116～120）；②7.5×10^-6；  ③6×10^-10；
（2）BCDEFA （或者BDEFCA）．

點評 本題要緊扣實驗原理，建立清晰的物理模型，知道在用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們做了些理想化處理，認為油酸分子之間無間隙，油膜是單層分子．