- 实验:用油膜法估测分子的大小
- 共242题
某同学利用油膜法估测油酸分子的直径.
(1)现测得体积分数为5%的油酸酒精溶液N滴的总体积为V,其中一滴在水面上散开后面积为S,则估算油酸分子直径的表达式为______.
(2)若实验得到的结果明显偏大,可能的原因是______.
A.计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸
B.测定油酸体积时滴数多计了20滴
C.描绘油膜轮廓时油酸还没有充分散开
D.计算油膜面积时把所有未满一格的均计为一格.
正确答案
(1)油膜法测分子直径的实验原理是:测出一滴油的体积V1,把油滴在水面上,形成单分子油膜,则油膜的厚度就是分子直径,数出出油膜的面积S,则有:
d==5%•
=
;
(2)根据d=5%•=
;
A.计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸,体积偏大,则d偏大;
B.测定油酸体积时滴数多计了20滴,N偏大,d偏小;
C.描绘油膜轮廓时油酸还没有充分散开,s偏小,d偏大;
D.计算油膜面积时把所有未满一格的均计为一格,s偏大,d偏小.
故实验得到的结果明显偏大,可能的原因是AC.
故选:AC
故答案为:(1);(2)AC
用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总体积为V2;
②用注射器抽取上述溶液后一滴-滴地滴人小量简,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒人2cm深的水,再用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后.将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
④将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,数得轮廓范围内正方形的总数为N
(1)上述过程中遗漏的重要一步是______;
(2)实验中做了科学的近似,它们是______:______;
(3)油酸分子直径的表达式d______(以上物理量的单位均为国际单位制中单位).
正确答案
(1)由实验步骤可知,实验中遗漏的一步是:将痱子粉均匀撒在水面上;
(2)实验中进行的近似有:将油酸分子看成球体、油分子之间看成没有空隙、将油膜看成单分子油膜;
(3)一滴油酸溶液含有纯油的体积V=×
=
,
油膜的面积S=Na2,油酸分子的直径d==
;
故答案为:(1)将痱子粉均匀撒在水面上;(2)将油酸分子看成球体;油分子之间看成没有空隙;(3)=.
当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴。
(1)滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示。(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为________。
(2)求出估算油酸分子直径的表达式。
正确答案
(1)8S
(2)
某同学在做《用油膜法估测分子的大小》的实验时按下列步骤进行:
A.用滴管将老师事先配制好的酒精油酸溶液(纯油酸与溶液体积比为1:500)一滴一滴地滴入量筒中,将260滴该酒精油酸溶液滴入量筒时,量筒读数为1mL.
B.用滴管在撒有痱子粉的浅盘里的水面上滴1滴该酒精油酸溶液,待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状.
C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜轮廓中有430个边长为1cm的正方形格子.
根据以上实验数据可得:
(1)一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸体积V=______m3;(结果取2位有效数字)
(2)由实验知该同学测得的油酸分子直径d=______m.(结果取1位有效数字)
正确答案
1滴酒精油酸溶液的体积V1=mL,
由纯油酸与溶液体积比为1:500,可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V2=×
mL=7.7×10-12 m3而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积S=430×10-4m2
所以油酸分子直径d==
m3=1.8×10-10m (由于结果保留1位有效数字,则为2×10-10m)
故答案为:7.7×10-12 m3; 2×10-10m.
(1)用油膜法测量分子大小实验是通过____________(填“直接”或“间接”)测量油膜的厚度得到分子大小的,甲同学利用实验室提供的方形浅盘和注射器做实验,已知油酸与酒精体积比为1:300,0.1 mL油酸酒精有17滴,甲同学将一滴油酸酒精滴入浅盘的水面上,稳定后获得如图所示的油膜。
(2)若油膜的面积为12.5 dm2,则分子的直径D=____________ m(保留两位有效数字)。
(3)乙同学认为:使用甲同学的器材做实验,如果用油酸与酒精体积比为1:100的溶液进行操作,要比用1:300的油酸酒精溶液得到的测量结果的精度更高,你认为乙同学的观点____________。(填“正确”或“不正确”)
正确答案
(1)间接
(2)1.6×10-10
(3)不正确
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