6.在研究微观世界里的物质时,通常需要借助估算和建立模型的方法.对于液体分子,

一般建立球体模型或者立方体模型来估算分子直径,而实验室中常用油膜法估测分

子直径.

(1)分别写出上述估算分子直径的三种方法的最简表达式;(要求说明所使用字母的物

理意义)

(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,已准备好的实验器材有:酒精油酸溶

液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸、痱子粉.

①还缺少的器材有_______________________________________________________;

②已知油酸的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用

注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛

水浅盘里,待液面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸薄膜的

轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图实-6所示,坐标纸中正方形方

格的边长为1 cm.

试求:

a.油酸薄膜的面积约是多少?

b.每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少?

c.按以上实验数据估测出油酸分子的直径.

解析:(1)分子构建成球体模型时,用d表示分子直径,V0表示单个分子的体积,V0

=π()3d= ;

分子构建成立方体模型,V0表示的物理意义同上,d表示分子的边长,则有V0d3

d=.

油膜可视为单分子油膜时,令d表示分子直径,V表示油膜的体积,S表示油膜面积,

则油膜厚度等于分子直径,即d=.

(2)①量筒

②a.题图形状表示油膜面积的大小,采用“四舍五入”法近似处理,可数得小方格数

约为110个,油膜面积S=110×1 cm2=110 cm2

b.1 mL溶液为75滴,则1滴溶液的体积为 mL,又每104 mL溶液中有纯油酸6

mL,1滴溶液即 mL溶液中纯油酸的体积为V=×6 mL=8×106 mL.

c.油酸分子直径d== m≈7.27×1010 m.

答案:见解析

5.(2010·黄冈中学月考)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:

①向体积V=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V=500 mL;

②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴

n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;

③先往边长为30 cm-40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将________均匀地撒

在水面上;

④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液,待油酸

薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘

上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图

实-5所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小

方格的边长l=20 mm.

根据以上信息,回答下列问题:

(1)步骤③中应填写:___________________________________________________;

(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL;

(3)油酸分子直径是________m.

解析:(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滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′==× mL=2×105 mL.

(3)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据的方格数大约

为115个,故面积S=115×20×20 mm2=4.6×104 mm2

油酸分子直径d== mm

≈4.3×107 mm=4.3×1010 m.

答案:(1)痱子粉或石膏粉 (2)2×105

(3)4.3×1010

 0  137949  137957  137963  137967  137973  137975  137979  137985  137987  137993  137999  138003  138005  138009  138015  138017  138023  138027  138029  138033  138035  138039  138041  138043  138044  138045  138047  138048  138049  138051  138053  138057  138059  138063  138065  138069  138075  138077  138083  138087  138089  138093  138099  138105  138107  138113  138117  138119  138125  138129  138135  138143  447348 

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