2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第十三章 实验十三 用油膜法估测分子的大小 Word版含解析
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第十三章 实验十三 用油膜法估测分子的大小 Word版含解析第5页

每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积

V=×0.2% mL=6×10-12 m3

根据d==7.5×10-10 m.

命题点二 实验拓展创新

例2 测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法.

(1)在"用油膜法估测分子的大小"的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入50滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图3甲所示.坐标格中每个小正方形方格的大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是______ cm2,由此估算出油酸分子的直径是______ m(结果保留一位有效数字).

图3

(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个"量子围栏"的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8 m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为________ m(结果保留两位有效数字).

答案 (1)256 8×10-10 (2)9.4×10-10

解析 (1)数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,得到油膜的面积S=64×2 cm×2 cm=256 cm2.溶液浓度为,每滴溶液体积为 mL,1滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5 cm3.油膜厚度即油酸分子的直径是d=≈8×10-10 m.

(2)直径为1.43×10-8 m的圆周周长为D=πd≈4.49×10-8 m,可以估算出铁原子的直径约为

d′= m≈9.4×10-10 m.