Question

在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，實驗簡要步驟如下：
①．取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；
②．在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；
③．在蒸發(fā)皿內盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；
④．在蒸發(fā)皿上覆蓋透明平玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積；
（1）指出上面出錯的步驟并改正

 

（2）此實驗中油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸1mL．用注射器測得1mL上述溶液中有液滴100滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標紙上，其形狀如圖所示，坐標中正方形小方格的邊長為1cm，則油膜面積為

 

m²，此油酸分子的直徑為

 

m．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）取多滴油酸酒精溶液，求平均值，才使得一滴該溶液的體積較為準確；撒痱子粉更能清楚地看清油膜的形狀；
（2）采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個數(shù)：面積超過正方形一半算一個，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個數(shù)乘以一個正方形的面積，近似算出油酸膜的面積．
把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑，由d=

V

S

求出油酸分子直徑．

解答：解：（1）
②要測出一滴油酸酒精溶液的體積，即在量筒中滴入N滴溶液，
測出其體積為V，則一滴該溶液的體積為V₁=

V

n

；
③為了使一滴油酸酒精溶液散開后界面比較清晰，要在水面上先撒上痱子粉．
因此錯誤的步驟是②，應在量筒中滴入多滴溶液后測量它的體積；而步驟③，為能清楚地看清油膜的形狀，要先在水面上撒上薄薄的一層痱子粉，再滴入油酸酒清溶液；
（2）面積超過正方形一半的正方形的個數(shù)為67～71個，則油酸膜的面積約為S=6.7（6.7～7.1）×10^-3m²．
每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為：V=1mL×

1

104

×

1

100

=1×10^-6mL
（3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為：
d=

V

S

=

1×10-6×10-6

6.7×10-3

m≈1.5×10^-10m．
故答案為：（1）步驟是②，應在量筒中滴入多滴溶液后測量它的體積；而步驟③，為能清楚地看清油膜的形狀，要先在水面上撒上薄薄的一層痱子粉，再滴入油酸酒清溶液；
（2）6.7（6.7～7.1）×10^-3；1.5×10^-10

點評：本題考查“用單分子油膜估測分子大小”實驗的實驗步驟和數(shù)據(jù)處理．
且實驗的模型是不考慮油酸分子間的間隙，采用估算的方法求面積，肯定存在誤差，但本實驗只要求估算分子的大小，數(shù)量級符號就行了．