Question

13．用油膜法估測(cè)分子的大小，方法及實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①向體積V_油=0.6mL油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V_總=1000mL．
②用注射器吸�、僦杏退峋凭�溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=80滴時(shí)，測(cè)得其體積恰好是V₀=1mL．
③先往邊長30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將滑石粉或痱子粉均勻地撒在水面上．
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸在水面上盡可能散開，將事先準(zhǔn)備好的帶方格的塑料蓋板放在淺盤上，并在塑料蓋板上描下油酸膜的形狀．
⑤描出的輪廓如圖所示，已知每個(gè)小正方形的邊長l=10mm，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，可以算出油酸膜的面積．
根據(jù)以上信息，回答下列問題
（1）完成步驟③中的填空；步驟④中要讓油膜盡可能散開的原因是讓油膜在水平面上形成單分子油膜
（2）油酸膜的面積是115cm²；
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是6.5×10^-10m；（最后一空計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 了解實(shí)驗(yàn)的具體操作，明確痱子粉或石膏粉的作用；
（1）讓油在水面上盡可能散開，形成單分子油膜．
（2）根據(jù)濃度按比例算出純油酸的體積；
（3）根據(jù)所畫出的油膜面積輪廓，在所圍成的小正方形中不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，統(tǒng)計(jì)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：在該實(shí)驗(yàn)中，由于油酸薄膜的邊緣在水中不易觀察和畫出，因此淺盤中倒入水后，將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上，以便于操作．
（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油膜盡可能散開，目的是形成單分子油膜層．
（2）由圖示可知，由于每格邊長為10mm，則每一格就是100mm² ，估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則，
估算出115格．則油酸薄膜面積S=11500mm²=1.15×10^-2m²
（3）一滴油溶液中含油的體積為：V=$\frac{0.6}{1000}$×$\frac{1}{80}$ml=7.5×10^-6mL=7.5×10^-12m³，
所以油酸分子直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{7.5×1{0}^{-12}}{1.15×1{0}^{-2}}$=6.5×10^-10m；
故答案為：滑石粉或痱子粉；
（1）讓油膜在水平面上形成單分子油膜；
（2）110～116；
（3）6.5×10^-10．

點(diǎn)評(píng) 油酸分子在水面上以球模型一個(gè)靠一個(gè)排列的，且估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則．