题目内容
13.用油膜法估测分子的大小,方法及实验步骤如下:①向体积V油=0.6mL油酸中加酒精,直至总量达到V总=1000mL.
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=80滴时,测得其体积恰好是V0=1mL.
③先往边长30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上.
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸在水面上尽可能散开,将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上,并在塑料盖板上描下油酸膜的形状.
⑤描出的轮廓如图所示,已知每个小正方形的边长l=10mm,数出轮廓范围内正方形的个数,可以算出油酸膜的面积.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)完成步骤③中的填空痱子粉或石膏粉;
(2)步骤④中要让油膜尽可能散开的原因是让油膜在水平面上形成单分子油膜;
(3)油酸膜的面积是110cm2;
(4)实验测出油酸分子的直径是6.5×10-10m;(最后一空计算结果保留两位有效数字)
分析 (1)本实验中必须测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,故必先求出一滴油酸酒精溶液的体积,因此实验过程中应该求出1 mL油酸酒精溶液的滴数;油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出,因此需要在浅盘中倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上.根据实验的原理安排实验步骤.
(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)为了显示单分子油膜的形状,需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V1=$\frac{0.6}{1000}$×$\frac{1}{80}$ml:
(3)油膜形状占据的方格数大约为110个.所以油膜面积为110cm2 ;
油酸分子的直径为:d=$\frac{{V}_{1}}{S}$=$\frac{\frac{0.6}{1000}×\frac{1}{80}×1{0}^{-6}}{110×1{0}^{-4}}$ m=6.5×10-10 m
故答案为:(1)痱子粉或石膏粉;(2)让油膜在水平面上形成单分子油膜;
(3)110~116都对;
(4)6.5×10-10~6.8×10-10 都对.
点评 (1)本题要紧扣实验原理,建立清晰的物理模型,知道在用油膜法估测分子的大小”实验中,我们做了些理想化处理,认为油酸分子之间无间隙,油膜是单层分子.
(2)求油膜面积时要注意,不到半个格的要舍去,超过半个格的算一个格,数出油膜轮廓的格数,然后乘以每一个格的面积得到油膜的面积;求油的体积时要注意,求的是纯油的体积,不是溶液的体.
A. | 在国际单位制的力学单位中,N、m、s为基本单位 | |
B. | 在力学单位制中,若力的单位是N,则m、kg、s为基本单位 | |
C. | 采用国际单位制,牛顿第二定律的表达式是F=ma | |
D. | 牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位 |
A. | 它绕地球做匀速圆周运动,且离地心的距离可按需要选择不同的值 | |
B. | 它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 | |
C. | 它只能位于赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值 | |
D. | 它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的 |
A. | 4 s末物体回到出发点 | B. | 6 s末物体距出发点最远 | ||
C. | 4 s末物体距出发点最远 | D. | 8 s末物体距出发点最远 |