Question

5．《用油膜法估測(cè)分子的大小》的實(shí)驗(yàn)中：
（1）關(guān)于用油膜法粗測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)，下列說(shuō)法正確的是ABD
A、將油膜看成單分子油膜      B、不考慮各油分子間的間隙
C、考慮了各油分子間的間隙    D、將油膜分子看成球形
（2）在用“油膜法”估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)），再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)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(pán)上，用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上
C．用淺盤(pán)裝入約2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上
D．用公式d=$\frac{V}{s}$，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．用注射器或滴管把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(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)．
上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是CFEBAD
（3）在做用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104mL溶液中有6mL油酸．用注射器測(cè)得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm，試求：
（1）油酸膜的面積是148 cm²
（2）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是8×10^-6m³
（3）按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油膜分子的直徑5.4×10^-10m．

Answer 1

分析 （1）明確“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理：油酸以單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，即可正確解答．
（2）將配制好的油酸酒精溶液，通過(guò)量筒測(cè)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(pán)里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個(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．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．
（3）（1）采用估算的方法求油膜的面積，通過(guò)數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過(guò)正方形一半算一個(gè)，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個(gè)數(shù)乘以一個(gè)正方形的面積，近似算出油酸膜的面積．
（2）根據(jù)濃度按比例算出純油酸的體積．
（3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑，由d=$\frac{V}{S}$求出油酸分子直徑．

解答 解：（1）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒(méi)有空隙，由此可知C錯(cuò)誤，ABD正確，C錯(cuò)誤．
故選：ABD．
（2）油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：
準(zhǔn)備淺水盤(pán)（C）→配制酒精油酸溶液（教師完成，記下配制比例）（F）→測(cè)定一滴酒精油酸溶液的體積v=$\frac{V}{N}$（題中的E）→形成油膜（B）→描繪油膜邊緣（A）→計(jì)算分子直徑（D）
故答案為：CFEBAD
（3）、（1）面積超過(guò)正方形一半的正方形的個(gè)數(shù)為148個(gè)
         則油酸膜的面積約為：S=148cm²=1.48×10^-2m²
     （2）每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為：V=1mL×$\frac{6}{1{0}^{4}}$×$\frac{1}{75}$=8×10^-6mL
     （3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{1.48×1{0}^{-2}}m$≈5.4×10^-10m．
故答案為：（1）ABD；（2）CFEBAD；（3）（1）148；（2）8×10^-6；（3）5.4×10^-10

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)的模型是不考慮油酸分子間的空隙，采用估算的方法求面積，肯定存在誤差，但本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，數(shù)量級(jí)符合要求就行了．