Question

17．在利用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm²浅 盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸，下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C：
A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL 油酸酒精溶液时的滴数N
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
C．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油滴薄膜的形状画在玻璃板上
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm²，请你用已给的和测得的物理量表示出单个油酸分子的直径d=$\frac{Vcn}{NS}$（单位：cm）

Answer 1

分析 （1）要将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油滴薄膜的形状画在玻璃板上，再将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S．
（2）本题用油膜法测分子直径需要测出油膜的面积，求出油膜的体积，然后求出油膜的厚度，即油分子的直径．

解答 解：（1）c、本实验的原理是把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由d=$\frac{V}{S}$ 求出油酸分子直径，所以必须测量油酸薄膜的面积S，采用的方法是：将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油滴薄膜的形状画在玻璃板上，再将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S．
（2）n滴数油滴溶液的体积为$\frac{V}{N}$n，由题意，体积分数为c，即油酸体积与油酸酒精溶液总体积比为c，则纯油滴的体积为V′=c$\frac{V}{N}$n，故单个油酸分子的直径为d=$\frac{V′}{S}$=$\frac{Vcn}{NS}$．
故答案为：（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油滴薄膜的形状画在玻璃板上；（2）$\frac{Vcn}{NS}$．

点评 本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．