Question

在“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液的濃度為1000mL溶液中有純油酸0.4mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為70滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開(kāi)，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm，試求：
（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸薄膜的面積為

110

cm²；
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是

5.2×10^-10

m；（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開(kāi)？

形成單分子油膜

．

Answer 1

分析：（1）采用估算的方法求油膜的面積，通過(guò)數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過(guò)正方形一半算一個(gè)，不足一半的不算，數(shù)出正方形的總個(gè)數(shù)乘以一個(gè)正方形的面積，近似算出油酸膜的面積；
根據(jù)圖示油膜求出油膜的面積．
（2）根據(jù)題意求出油的體積，然后求出油膜的厚度，即分子直徑．
（3）讓油在水面上盡可能散開(kāi)，形成單分子油膜．

解答：解：（1）由圖示可知，由于每格邊長(zhǎng)為1cm，則每一格就是1cm² ，估算油膜面積以超過(guò)半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則，估算出110格．則油酸薄膜面積S=110cm²，
（2）一滴油溶液中含油的體積V=

1mL

70

×

0.4mL

1000mL

≈5.7×10^-6mL=5.7×10^-12m³，
所以油酸分子直徑d=

V

S

=

5.7×10-12m3

110×10-4m2

^_≈5.2×10^-10m；
（3）當(dāng)油酸溶液滴在水面后，盡可能散開(kāi)，形成單分子膜，這樣才能得出油酸分子直徑由體積除面積；
故答案為：（1）110；（2）5.2×10^-10；（3）形成單分子油膜．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)的模型是不考慮油酸分子間的空隙，采用估算的方法求面積，肯定存在誤差，但本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，數(shù)量級(jí)符合要求就行了．計(jì)算時(shí)注意單位的換算．