当前位置: 初中物理 /
  • 1. (2024九上·北京市开学考) “油膜法”测分子直径

    小米很小,直接测量直径有困难,我们可以用量筒取一定体积V的小米,将这些小米倒在浅盘上尽量铺开,使之只有一层小米紧密分布,在盘上放一有机刻度板,测出小米所占的面积S,利用即可求出直径。

    与此方法类似,我们可以用油膜法粗测油酸分子的直径。油酸分子可以看出是由两部分组成:一个较大的“头部”(烃链)和一个很小的“尾巴”(羧基-COOH),“头部”不溶于水,但“尾巴”对水有很强的亲和力。由于一滴未经稀释的油酸溶液在水面上形成的油膜面积很大,不便于测量,因此,使用“油膜法”测量油酸分子直径时,通常将少量油酸溶于酒精中,配制成油酸酒精溶液。酒精稀释的油酸分子会更充分地在水面展开,“头部”露出水面,“尾巴”留在水中。酒精溶于水中并很快挥发,油酸分子便一个一个整齐地排列在水面上,形成单分子层油膜。如果将油酸分子看做是球形并忽略分子间间隙,则该单分子膜的厚度d就可认为等于油酸分子的直径。以下是小清同学根据以上原理开展实验时记录的相关数据:向6mL油酸中加酒精直至总体积达到mL,将油酸与酒精充分混合后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止,恰好共滴了75滴;然后在浅水盘内注入约2厘米深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地撒开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;将画有油膜形状的玻璃板放在方格纸上(如图所示),先数出完整的方格数 , 对于不完整的方格,再数出大于半格的格子数(小于半格的忽略不计) , 则油膜的面积(a为小方格的边长)。

    根据以上信息回答:

    1. (1) 实验过程中使用油酸酒精溶液替代纯油酸溶液的优点是
    2. (2) 根据小清同学的数据,已知小方格的边长为1cm,则油膜的面积S= , 估测出的油酸分子的直径为m(保留两位有效数字)。

微信扫码预览、分享更方便