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油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图实-8-4所示.若每一小方格的边长为25 mm,试问:

(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型,让油酸尽

可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为_______油膜,这层油膜的厚度可视为

油酸分子的________.图实-8-4中油酸膜的面积为________m2;每一滴油酸酒精

溶液中含有纯油酸体积是________m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径

是________m(结果保留两位有效数字)

(2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形

成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?

请写出你分析的原______________________________________________________

_______________________________________________________________________

______________________________________________________________________.

 

【答案】

(1)球体 单分子 直径 4.4×10-2

1.2×10-11 2.7×10-10

(2)主要有两个原因:①水面受到落下油滴的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩

【解析】油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6 m2≈4.4×10-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=××10-6 m3=1.2×10-11 m3,油酸分子的直径约等于油膜的厚度

d= m≈2.7×10-10 m.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml,溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
5×10-6
5×10-6
mL,油酸膜的面积是
40
40
cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是
1.25×10-9
1.25×10-9
m.利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数,如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为
6M
ρπd3
6M
ρπd3

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科目:高中物理 来源: 题型:

在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每10000mL溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL上述溶液有40滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则油膜的面积
40
40
为cm2,每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
2.5×10-6 mL
2.5×10-6 mL
mL.

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科目:高中物理 来源: 题型:

做“用油膜法估测分子的大小”实验时,我们是将每一个油酸分子视为
球体
球体
模型,让油酸分子尽可能散开形成单分子油膜,这层油膜的厚度可以视为油酸分子的
直径
直径
.在一次实验操作中,所用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL上述溶液有80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,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为2cm,则油膜的面积为
228
228
cm2;每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
1.25×10-5
1.25×10-5
mL;按以上实验数据可估测出油酸厚度为
5×10-10
5×10-10
m(厚度的数值保留一位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,测量中,某位同学测得如下数据:测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;油滴面积为S,则:
(1)用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为:d=
Va
NS
Va
NS

(2)该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,则对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是
ACD
ACD

A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开.

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科目:高中物理 来源: 题型:

“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104 mL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,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm,数得油酸膜分布格子数是115个,试求:
(1)油酸膜的面积是
115
115
cm2
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
8×10-6
8×10-6
mL.(取1位有效数字)
(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径为
7×10-10
7×10-10
m.(取1位有效数字)
(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为
NA=
6MS3
πρV3
NA=
6MS3
πρV3

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