Question

3．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每10⁴mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小格的边长为1cm．
（1）该油酸薄膜的面积约为112cm²，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是$8.00×1{0}_{\;}^{-6}$mL，油酸分子直径约为$7.15×1{0}_{\;}^{-10}$m（结果保留小数点后两位）．
（2）（单选）为了减少测量的误差，下列方法可行的是B．
（A）配置浓度较高的油酸酒精溶液
（B）把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
（C）先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
（D）用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形．

Answer 1

分析 通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1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．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径．

解答 解：（1）数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是，正方形的个数为112个
则油膜的面积约为$S=112×1cm×1cm=112c{m}_{\;}^{2}$
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积$V=\frac{1}{75}×\frac{6}{1{0}_{\;}^{4}}ml=8×1{0}_{\;}^{-6}ml$=$8.00×1{0}_{\;}^{-6}ml$
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径$d=\frac{V}{S}=\frac{8×1{0}_{\;}^{-6}×1{0}_{\;}^{-6}}{112×1{0}_{\;}^{-4}}m≈7.15×1{0}_{\;}^{-10}m$
（2）A、配置的油酸酒精溶液浓度不能太高，浓度太高不能形成单分子油膜层，故A错误．
B、向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜，最好在1 cm左右，故B正确；
C、先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上，只能滴一滴，故C错误；
D、只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故D错误；
故选：B
故答案为：（1）112～118，8×10^-6，7.15×10^-10～6.78×10^-10
（2）B

点评 本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，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大小，数量级符合要求就行了．