Question

11．某同学在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液为：每l 000mL溶液中有纯油酸0.9ml．，用注射器测得l mL上述溶液为90滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，该同学数出轮廓范围内正方形的个数为l30，则：
①实验测出油酸分子的直径是$7.7×1{0}_{\;}^{-10}m$m（结果保留两位有效数字）；
②实验中要让油膜尽可能散开的原因是使油膜的厚度尽量接近油酸分子的直径．

Answer 1

分析 在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．
本实验要让油酸充分散开，形成单分子油膜．

解答 解：①1滴油酸酒精溶液的体积$\frac{1}{90}mL$
1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积$V=\frac{1}{90}×\frac{0.9}{1000}mL=1×1{0}_{\;}^{-11}{m}_{\;}^{3}$
油膜的面积$S=130×1cm×1cm=130c{m}_{\;}^{2}$
油酸分子的直径$d=\frac{V}{S}=\frac{1×1{0}_{\;}^{-11}}{130×1{0}_{\;}^{-4}}=7.7×1{0}_{\;}^{-10}m$
②本实验的原理是让油酸在水面上形成单分子层的油膜，油膜的厚度等于分子直径．这就是让油膜尽可能散开的原因．
故答案为：①7.7×10^-10  
②使油膜的厚度尽量接近油酸分子的直径

点评 本题关键要理解并掌握实验原理，建立物理模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，油膜的厚度等于油酸分子的直径，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．