Question

14．在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中，
（1）某同學操作步驟如下：
①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；
③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；
④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．
改正其中的兩處錯誤：②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉；．
（2）將1cm³的油酸溶于酒精，制成300cm³的油酸酒精溶液；測得l cm³的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m²．由此估算出油酸分子的直徑為5×10-¹⁰m．（結(jié)果保留l位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 通過量筒測出N滴油酸酒精溶液的體積，然后將此溶液1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．則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑．

解答 解：（1）②一滴油酸酒精溶液的體積太少，為減少誤差，應在量筒中滴入N滴溶液，測出其體積為V，則一滴該溶液的體積為${V}_{0}^{\;}=\frac{{V}_{n}^{\;}}{n}$③為了使一滴油酸酒精溶液散開后界面比較清晰，要在水面上先撒上痱子粉．
（2）1滴酒精油酸溶液的體積為$\frac{1}{50}c{m}_{\;}^{3}$，由純油酸與溶液體積比為1：300，可得1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜輪廓面積S=0.13${m}_{\;}^{2}$，所以油酸分子直徑為：
$d=\frac{V}{S}=\frac{\frac{1}{50}×\frac{1}{300}×1{0}_{\;}^{-6}}{0.13}m=5×1{0}_{\;}^{-10}m$
故答案為：（1）②在量筒中滴入N滴溶液；③在水面上先撒上痱子粉；（2）5×10^-10m

點評 本題考查“用單分子油膜估測分子大小”實驗的實驗步驟和數(shù)據(jù)處理．在本實驗中，我們做了些理想化處理，認為油酸分子之間無間隙，油酸膜為單層分子．