Question

19．a．利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是B
A．一滴油的体积和它的密度
B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油的质量和它的密度
D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度
b．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于BD
A．油酸中含有大量酒精
B．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C．计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格了
D．水面上痱子粉撒得多，油膜面展得不开 
c．油酸酒精溶液的浓度为p，用滴管向量筒内滴n滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm³．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．
①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为$\frac{p}{n}$m³
②若油酸薄膜的面积约为S；根据上述数据，估算油酸分子的直径为$\frac{p}{nS}$m．

Answer 1

分析 用“油膜法估测分子大小”的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油纯酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度，即为油酸分子直径．

解答 解：（1）根据实验原理：油酸分子是紧密排列的，在水面上形成单分子油膜，用纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度，即为油酸分子直径．所以需要测量的量有纯油酸的体积和纯油酸在水面上形成油膜的面积．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
（2）计算油酸分子直径的公式是d=$\frac{V}{S}$，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．
A、计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故A错误；
B、计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故B正确；
C、计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格了，S将偏大，故得到的分子直径将偏小，故C错误；
D、水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故D正确；
故选：BD
（3）①每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=$\frac{p}{n}$；
②薄膜的面积S；
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：
 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{p}{nS}$；
故答案为：a、B； b、BD；c、①$\frac{p}{n}$，②$\frac{p}{nS}$．

点评 本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验，正确解答实验问题的前提是明确实验原理，能建立物理模型理解并掌握实验的原理和方法．