题目内容

9．在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，实验简要步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S．
B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．
C．用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地洒在水面上．
D．用公式d=$\frac{V}{S}$求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．
E．用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V．
（1）上述实验步骤的合理顺序是ECBAD．
（2）若实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有6mL油酸，用注射器量得1mL上述溶液中有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm．求：
①油酸膜的面积是2.2×10-2m2．
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.2×10-11m3．
③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是6×10-10m．（取一位有效数字）

分析 （1）实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径；
（2）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积．把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由d=$\frac{V}{S}$，求出油酸分子直径．

解答 解：（1）实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径，
故答案为：E、C、B、A、D；
（2）①采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积．
故S=50×4cm2=200cm2=2.0×10-2m2；
②每滴溶液中含有纯油酸的体积为：V=$\frac{1}{50}$×$\frac{6}{1{0}^{4}}$×10-6 m3=1.2×10-11 m3，
③把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，
由d=$\frac{V}{S}$，则有油酸分子直径d=$\frac{1.2×1{0}^{-11}}{2×1{0}^{-2}}$=6×10-10m．
故答案为：（1）ECBAD；
（2）①（2.08～2.20）×10-2m2；
②1.2×10-11m3；
③6×10-10m．

点评 本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理．且实验的模型是不考虑油酸分子间的间隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子的大小，数量级符号就行了．

练习册系列答案
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