Question

15．（一）用油膜法估測(cè)分子的大小時(shí)有如下步驟：
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．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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．
D．用公式d=$\frac{V}{S}$，求出薄膜厚度，即油酸分子的大�。�
E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V．
F．用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精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FECBAD．
（二）本實(shí)驗(yàn)中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開(kāi)，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長(zhǎng)為1cm，則可求得：
（1）油酸薄膜的面積是1.5×10²cm²．
（2）油酸分子的直徑是5.0×10^-10m．
（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）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．
（2）將油分子看成球體，讓油在水面上形成單分子油膜，油膜的厚度就是油分子的直徑，由圖示求出油膜的面積，根據(jù)題意求出油的體積，最后求出油分子的直徑．

解答 解：（一）“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：配制酒精油酸溶液（教師完成，記下配制比例）→測(cè)定一滴酒精油酸溶液的體積v=$\frac{V}{N}$→準(zhǔn)備淺水盤(pán)→形成油膜→描繪油膜邊緣→測(cè)量油膜面積→計(jì)算分子直徑，
故實(shí)驗(yàn)步驟為FECBAD．
（二）（1）這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為單分子油膜，這時(shí)油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，
由圖示油膜可知，油膜所占坐標(biāo)紙的格數(shù)是151個(gè)（150～155均正確），
油膜的面積為S=1cm×1cm×151≈1.5×10²cm²；
（2）一滴溶液中含純油的體積V=$\frac{1}{80}$×$\frac{0.6}{1000}$=7.5×10^-6ml=7.5×10^-12m³；
油分子直徑d=$\frac{V}{S}$=$\frac{7.5×1{0}^{-12}}{1.5×1{0}^{-2}}$≈5.0×10^-10m．
故答案為：（一）FECBAD；（二）（1）1.5×10²；（2）5.0×10^-10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理，難度不大，是一道基礎(chǔ)題，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題；解題時(shí)要注意，V應(yīng)該是純油的體積，不是酒精油酸溶液的體積．