Question

19．在用油膜法估測分子大小的實驗中，現(xiàn)有按體積比為n：m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個充入約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．請補充下述估測分子大小的實驗步驟：
（1）用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V（需測量的物理量自己用字母表示）．
（2）用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在塑料蓋板上，如圖1所示．（已知塑料蓋板上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為9S．
（3）估算油酸分子直徑的表達式為D=$\frac{nV}{9NS（m+n）}$．

Answer 1

分析 （1）掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去．
（2）在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，

解答 解：（1）用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V
（2）估算油膜面積時以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出9格，則油酸薄膜面積為9S．
（3）油酸酒精溶液油酸的濃度為$\frac{n}{m+n}$，一滴溶液中純油酸的體積為${V}_{1}^{\;}=\frac{V}{N}×\frac{n}{m+n}$=$\frac{nV}{N（m+n）}$，由于形成單分子的油膜，則分子的直徑為$d=\frac{{V}_{1}^{\;}}{S}=\frac{nV}{9NS（m+n）}$
故答案為：（1）用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V；（2）9S；（3）$\frac{nV}{9NS（m+n）}$

點評 掌握該實驗的原理是解決問題的關(guān)鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑．