油酸酒精溶液的濃度為每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml，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1ml，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，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示．若每一小方格的邊長為25mm，試估算油酸分子的直徑．
分析：采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過正方形一半算一個(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；根據(jù)濃度按比例算出純油酸的體積；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=
V
S
可以求出直徑大小．
解答：解：油膜面積約占70小格，則油酸膜的面積約為：
S=70×2.5×2.5cm2=4.4×10-2m2，
每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為：
V=
0.6
1000×50
ml=1.2×10-11m3
油酸分子的直徑：
d=
V
S
=2.7×10-10m．
答：油酸分子的直徑為2.7×10-10m．
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．計(jì)算時(shí)注意單位的換算．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000ml，溶液中有純油酸1ml，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
5×10-6
5×10-6
mL，油酸膜的面積是
40
40
cm2．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是
1.25×10-9．
1.25×10-9．
m．利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)，如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為
6M
ρπd3
6M
ρπd3
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每10000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有40滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則油膜的面積
40
40
為cm2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
2.5×10-6 mL
2.5×10-6 mL
mL．

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科目：高中物理 來源： 題型：

做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們是將每一個(gè)油酸分子視為
球體
球體
模型，讓油酸分子盡可能散開形成單分子油膜，這層油膜的厚度可以視為油酸分子的
直徑
直徑
．在一次實(shí)驗(yàn)操作中，所用油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，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里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，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為2cm，則油膜的面積為
228
228
cm2；每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為
1.25×10-5
1.25×10-5
mL；按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可估測(cè)出油酸厚度為
5×10-10
5×10-10
m（厚度的數(shù)值保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的油酸酒精溶液的濃度為a，測(cè)量中，某位同學(xué)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：測(cè)得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴；油滴面積為S，則：
（1）用以上物理量的符號(hào)表示計(jì)算分子直徑大小的公式為：d=
Va
NS
Va
NS
．
（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)數(shù)據(jù)偏大，則對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是
ACD
ACD
．
A．錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算
B．計(jì)算油膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理
C．計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)
D．水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開．

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科目：高中物理 來源： 題型：

“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓形狀，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為1cm，數(shù)得油酸膜分布格子數(shù)是115個(gè)，試求：
（1）油酸膜的面積是
115
115
cm2．
（2）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
8×10-6
8×10-6
mL．（取1位有效數(shù)字）
（3）按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)油酸分子的直徑為
7×10-10
7×10-10
m．（取1位有效數(shù)字）
（4）利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)．如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為
NA=
6MS3
πρV3
NA=
6MS3
πρV3
．

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