Question

16．利用油膜法估測(cè)油酸分子的大�。�
（1）下面是實(shí)驗(yàn)步驟，試填寫(xiě)所缺的步驟C．
A．用滴管將濃度為0.05%的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1ml酒精油酸溶液時(shí)的滴數(shù)N
B．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的酒精油酸溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n
C．將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上；
D．將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積Scm²
（2）油酸酒精溶液的濃度為每1000cm³油酸酒精溶液中有油酸0.6cm³，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1cm³．若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么不直接把一滴純油酸滴到水面上來(lái)進(jìn)行呢？B
A．直接滴油酸，油酸不可能散開(kāi)，無(wú)法形成油膜
B．直接滴油酸能形成油膜，但通常情況下無(wú)法形成符合要求的油膜
C．直接滴油酸能形成油膜，但膜的形狀往往不夠規(guī)范，不便于測(cè)量其面積
②若每一小方格的邊長(zhǎng)為20mm，則油酸薄膜的面積約為2.3×10^-2m²；
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算油酸分子的直徑為5.3×10^-10m．（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）油膜法測(cè)分子直徑需要測(cè)出油膜的面積，求出油膜的體積，然后求出油膜的厚度，即油分子的直徑．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定缺少的步驟．
（2）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，掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過(guò)一半按一半算，小于一半的舍去．

解答 解：（1）C、將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上；
（2）①直接滴油酸可以形成油膜，但是形不成單分子油膜，形成的油膜太厚了，即直接滴油酸無(wú)法形成符合條件的油膜，故B正確．
故選：B．
②所圍成的方格中，面積超過(guò)一半按一半算，小于一半的舍去．從圖中數(shù)得小方格的個(gè)數(shù)為57個(gè)，所以油膜的面積：S=nS₀=57×0.02²=2.3×10^-2m²．
③1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積V=$\frac{0.6}{1000}×\frac{1}{50}ml$=1.2×10^-11m³；
分子直徑d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{-11}}{2.3×1{0}^{-2}}m≈5.3×1{0}^{-10}m$，
故答案為：（1）將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上，（2）①B，②2.3×10^-2，③5.3×10^-10．

點(diǎn)評(píng) 掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問(wèn)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．