Question

17．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用油膜法估測(cè)分子直徑的大小”實(shí)驗(yàn)中，已知油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL．用注射器抽得上述溶液2mL，現(xiàn)緩慢地滴出1mL溶液，共有液滴數(shù)為50滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤上，在刻有小正方形坐標(biāo)的玻璃板上描出油膜的輪廓（如圖所示），坐標(biāo)中小正方形方格的邊長為20mm．試問：
（1）這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜．
（2）圖中油酸膜面積為23200mm²；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是5×10^-10m．（最后一空保留1位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)中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，從而求出分子直徑．

解答 解：（1）這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油分子的直徑．
（2）油膜的面積可從方格紙上得到，所圍成的方格中，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去，圖中共有58個(gè)方格，
故油膜面積為：S=58×20mm×20mm=23200mm²；
每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是：V=$\frac{1}{50}$×$\frac{6}{1{0}^{4}}$=1.2×10^-5ml
油酸分子的直徑：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{-11}}{2.32×1{0}^{-2}}$m≈5×10^-10m．
故答案為：（1）球，單分子，（2）23200，5×10^-10

點(diǎn)評(píng) 在油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，關(guān)鍵掌握估算油膜面積的方法和求純油酸體積的方法，注意保留有效數(shù)字．