Question

13．在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用的油酸酒精溶液的濃度為1：1000．用注射器和量筒測得1mL上述溶液為50滴，把l滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開．
（1）本實(shí)驗(yàn)做了三點(diǎn)理想化假設(shè)，
①將油酸分子視為球形；
②油膜為單分子層；
③油酸分子是緊挨在一起的（不考慮油酸分子間間隙）．
（2）測得油膜的面積約為400cm²，則油酸分子的直徑是5×10^-10m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（3）這一滴溶液中所含的油酸分子數(shù)為2×10²¹個(gè)．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）“用油膜法估測分子大小”時(shí)要建立物理模型：油酸分子視為球形；油膜為單分子層；油酸分子是緊挨在一起的．
（2）根據(jù)濃度求出1滴溶液中所含的純油酸的體積V，由d=$\frac{V}{S}$求解油酸分子的直徑；
（3）根據(jù)一滴油酸溶液的體積與一個(gè)油酸分子的體積，從而求得一滴溶液中所含的油酸分子數(shù)．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中做了三點(diǎn)理想化假設(shè)：油酸分子視為球形；油膜為單分子層；油酸分子是緊挨在一起的．
（2）1滴油酸酒精溶液中所含的純油酸的體積為：
V=$\frac{1}{1000}$×$\frac{1}{50}$×10^-6m^-3
由于形成單分子層油膜，則油酸分子的直徑為：
d=$\frac{V}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-11}}{400×1{0}^{-4}}$m=5×10^-10m
（3）根據(jù)一滴油酸溶液的體積與一個(gè)油酸分子的體積的比值，即為一滴溶液中所含的油酸分子數(shù)；
則有：N=$\frac{1×1{0}^{-6}}{\frac{4}{3}π（5×1{0}^{-10}）^{3}}$=2×10²¹個(gè)；
故答案為：（1）②油膜看成單分子層．③油酸分子是緊挨在一起的（不考慮油酸分子間間隙）．
（2）5×10^-10；
（3）2×10²¹個(gè)．

點(diǎn)評 本題是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)靠著一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．