Question

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用油膜法估測(cè)分子直徑大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL．用注射器抽得上述溶液2mL，現(xiàn)緩慢地滴出1mL溶液，共有液滴數(shù)為50滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)中，在刻有小正方形坐標(biāo)的玻璃板上描出油膜的輪廓如圖所示，坐標(biāo)中小正方形方格的邊長(zhǎng)為20mm．試問(wèn)：
（1）這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為

 

模型，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為

 

油膜，這層油膜的厚度可視為油分子的

 

．
（2）圖中油酸膜面積是

 

mm²；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是

 

mL；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是

 

m．（最后一空保留1位有效數(shù)字）
（3）某學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于

 

．
A．油酸未完全散開(kāi)
B．油酸溶液濃度低于實(shí)際值
C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴．

Answer 1

分析：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．

解答：解：（1）這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體模型，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，這層油膜的厚度可視為油分子的直徑．
（2）油膜的面積可從方格紙上得到，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，圖中共有58個(gè)方格，
故油膜面積為：S=58×20mm×20mm=23200mm²；
每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是：V=

1

50

×10^-6×

6

104

m³=1.2×10^-11m³=1.2×10^-5ml
油酸分子的直徑：d=

V

S

=

1.2×10-11m3

2.32×10-2m2

=5.2×10^-10m
題要求保留1個(gè)有效數(shù)字，所以油酸分子的直徑為：5×10^-10m．
（3）據(jù)油酸分子的直徑公式可知，實(shí)驗(yàn)中面積變小或計(jì)算體積偏大可使計(jì)算結(jié)果偏大，
AC、油酸未完全散開(kāi)和計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，都可使面積變小，故AC正確．
BD、油酸溶液濃度低于實(shí)際值和求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，都會(huì)使油酸體積變小，不能使計(jì)算結(jié)果偏大，故CD錯(cuò)誤．
故選：AC．
故答案為：（1）球形，單分子，直徑（2）23200，1.2×10^-5，5×10^-10（3）A　C

點(diǎn)評(píng)：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，關(guān)鍵掌握估算油膜面積的方法和求純油酸體積的方法，注意保留有效數(shù)字．