第3单元实验用油膜法估测分子的大小

1．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()A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL溶液的滴数误多记了10滴【解析】本题主要考查油膜法估测分子直径的实验原理、方法及注意事项等．如果油酸未完全散开，形成的油膜的厚度大于分子直径，结果会偏大，选A；油酸中含有酒精会很快挥发或溶于水，酒精有助于形成单分子膜，使测量更准确，不选B；如果舍去了所有不足一格的方格，油膜的面积变小，由d＝VS计算出的直径偏大，选C；滴数误多记了10滴，会使每滴的体积减小，由d＝VS计算出的直径偏小，不选D.【答案】AC2．在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，准备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔．还缺少的器材有()A．只有量筒B．只有坐标纸C．量筒和坐标纸D．不再缺仪器【解析】本题考查“用油膜法估测分子大小”的使用仪器一项，此题解决的关键是熟练掌握实验方法和实验步骤．很明显本题的正确选项应为C.【答案】C3．将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴酒精油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2.因此可估测油酸分子的直径为________m.【解析】1cm3溶液有50滴，现取1滴酒精油酸溶液的体积V′＝1N.由于所取的酒精油酸溶液的浓度为1200＝0.5%，故1滴溶液中油酸的体积为V＝V′×0.5%＝150×0.5%×10－6m3已知油酸薄层的面积为S＝0.2m2，所以油酸分子的直径为d＝VS＝1NS×0.5%×10－6＝150×0.2×0.5%×10－6＝5×10－10m.【答案】5×10－104．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验简要步骤如下：A．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.B．用浅盘装入约2cm深的水．C．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.E．用公式d＝VS，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出：(1)_______________________________________________________________________；(2)_______________________________________________________________________．【答案】(1)求出1mL油酸酒精溶液的滴数(2)浅盘里倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上5.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)________(需测量的物理量自己用字母表示)．(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如右图所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为________．(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________.【解析】(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V.(2)利用补偿法，可查得面积为8S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝VN×nm＋n，油膜面积S′＝8S，由d＝V′S′，得d＝nV8NS(m＋n).【答案】(1)见解析(2)8S(3)nV8NS(m＋n)6．在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸，用注射器测得1mL上述溶液有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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如下图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．【解析】(1)根据图形，数得格子数为129个，那么油膜面积是S＝129×1cm2＝129cm2.(2)根据已知条件可知，1mL溶液中有75滴，1滴溶液的体积是175mL.又已知每104mL溶液中有纯油酸6mL，175mL溶液中纯油酸的体积是V＝6×175104mL＝8×10－6mL.(3)油酸分子的直径为d＝VS＝8×10－6129cm≈6.2×10－10m.【答案】(1)129cm2(2)8×10－6mL(3)6.2×10－10m