Question

3．“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗
（1）在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中，備有以下器材：用酒精稀釋過的油酸、滴管、痱子粉、淺盤及水、玻璃板、彩筆，還缺少的器材有量筒、坐標紙．
（2）在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗時，實驗簡要步驟如下：
A．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(jù)方格的邊長求出油膜的面積S
B．將一滴酒精油酸溶液滴在水面上，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
C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后把痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上
D．用公式L=$\frac{V}{S}$，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
E．根據(jù)酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V
F．用注射器或滴管將事先配制好的酒精油酸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)
上述實驗步驟的合理順序是．CFEBAD
（3）在“用油膜法估測分子大小”實驗中所用的油酸酒精溶液的濃度為1 000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測得1mL上述溶液為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，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形方格的邊長為1cm，試求：
①油酸膜的面積是115cm²；
②實驗測出油酸分子的直徑是$6.5×1{0}_{\;}^{-10}$m；（結果保留兩位有效數(shù)字）
③實驗中為什么要讓油膜盡可能散開？這樣做的目的是為了讓油膜在水面上形成單分子油膜．

Answer 1

分析 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

解答 解：（1）在本實驗中，我們要用量筒量取酒精從而配制酒精油酸溶液，再將用酒精稀釋過的油酸用滴管滴到水面上，將坐標紙鋪在水面上，上面蓋上玻璃板，用彩筆畫出邊界，則用數(shù)格子的方法得出形成的面積； 則可根據(jù)體積公式求得分子直徑； 故實驗中還需要：量筒、坐標紙；
（2）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：
準備淺水盤（C）→配制酒精油酸溶液（教師完成，記下配制比例）（F）→測定一滴酒精油酸溶液的體積${V}_{1}^{\;}=\frac{V}{N}$（題中的E）→形成油膜（B）→描繪油膜邊緣（A）→計算分子直徑（D）
故答案為：（題中的E）→形成油膜（B）→描繪油膜邊緣（A）→計算分子直徑（D）
故答案為：CFEBAD
（2）解：①由圖示可知，油膜占115個方格，油膜的面積S=1cm×1cm×115=$115c{m}_{\;}^{2}$
②一滴溶液中含純油的體積$V=\frac{1}{80}×\frac{0.6}{1000}mL=7.5×1{0}_{\;}^{-6}mL$
油酸分子的直徑$d=\frac{V}{S}=\frac{7.5×1{0}_{\;}^{-6}×1{0}_{\;}^{-6}}{115×1{0}_{\;}^{-4}}=6.5×1{0}_{\;}^{-10}m$
③當油酸溶液滴在水面后，盡可能散開，形成單分子膜，這樣才能得出油酸分子直徑由體積除面積；
故答案為：（1）量筒、坐標紙；（2）CFEBAD；（3）①115； ②$6.5×1{0}_{\;}^{-10}$； ③這樣做的目的是為了讓油膜在水平面上形成單分子油膜

點評 求油膜面積時要注意，不到半個格的要舍去，超過半個格的算一個格，數(shù)出油膜輪廓的格數(shù)，然后乘以每一個格的面積得到油膜的面積；求油的體積時要注意，求的是純油的體積，不是溶液的體積．