Question

3．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得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，用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形小格的邊長為1cm．
（1）該油酸薄膜的面積約為112cm²，每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是$8.00×1{0}_{\;}^{-6}$mL，油酸分子直徑約為$7.15×1{0}_{\;}^{-10}$m（結果保留小數(shù)點后兩位）．
（2）（單選）為了減少測量的誤差，下列方法可行的是B．
（A）配置濃度較高的油酸酒精溶液
（B）把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些
（C）先在淺盤水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
（D）用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形．

Answer 1

分析 通過量筒測出N滴油酸酒精溶液的體積，然后將此溶液1滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑．

解答 解：（1）數(shù)油膜覆蓋的正方形格數(shù)，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面積是，正方形的個數(shù)為112個
則油膜的面積約為$S=112×1cm×1cm=112c{m}_{\;}^{2}$
每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積$V=\frac{1}{75}×\frac{6}{1{0}_{\;}^{4}}ml=8×1{0}_{\;}^{-6}ml$=$8.00×1{0}_{\;}^{-6}ml$
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$d=\frac{V}{S}=\frac{8×1{0}_{\;}^{-6}×1{0}_{\;}^{-6}}{112×1{0}_{\;}^{-4}}m≈7.15×1{0}_{\;}^{-10}m$
（2）A、配置的油酸酒精溶液濃度不能太高，濃度太高不能形成單分子油膜層，故A錯誤．
B、向水面滴酒精油酸溶液時，針尖應豎直、靠近水面，如果離水面太高，可能無法形成油膜，最好在1 cm左右，故B正確；
C、先在淺盤水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上，只能滴一滴，故C錯誤；
D、只要是單分子層油膜即可，對油膜形狀沒有要求，故D錯誤；
故選：B
故答案為：（1）112～118，8×10^-6，7.15×10^-10～6.78×10^-10
（2）B

點評 本實驗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，但本實驗只要求估算分子大小，數(shù)量級符合要求就行了．