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1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小
第一章 分子动理论
实验思路
物理量的测量
数据分析
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01
02
03
04
目录
CONTENTS
实验思路
PART 1
分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3 mm左右的水珠，它的大小与细菌差不多，用肉眼无法观察，就是在这样小的水珠里，分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好几倍！
那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢
实验思路
油酸分子
把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层
水
油酸分子
d
油分子一个个紧挨着整齐排列，认为油膜的厚度就是分子的直径。
①模型化
②理想化
③估算
1. 用油膜法估测油酸分子的大小
2. 学会间接测量微观量的方法
一、实验目的
1. 理想化:认为在水面上形成的油酸薄膜是由单层的油酸分子组成的
2. 模型化:把油酸分子简化为球形
3. 估算:认为油膜的厚度就是油酸分子的直径
二、实验原理
一、实验思路
实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜。
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉（痱子粉或细石膏粉）、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。
三、实验器材
物理量的测量
PART 2
1.测量1滴溶液纯油酸的体积V：

二、物理量的测量
2.测量油膜面积S
①.将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块薄膜，薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。
②.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。
③.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)
描绘出油膜轮廓后，数出轮廓范围内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个。油膜面积等于小正方形面积乘以正方形个数。
算作一个正方形
算作一个正方形
舍去
(简记)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S
① 撒爽身粉
② 滴1滴油酸酒精溶液
③ 放上玻璃板，等液面稳定
④ 画出轮廓
⑤ 放坐标纸，数格子
假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：
s=na 2
数据分析
PART 3
水
油酸分子
d
d
单分子油酸的直径
V
一滴油酸分子的体积
S
一滴油酸分子的面积
1.大量实验结果表明，尽管所用的测定分子大小的方法不同，测出的结果也有差异，但数量级是一致的。除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m。
三、数据分析
2.几个数据处理
①.油酸酒精溶液的体积浓度比：
②.一滴油酸酒精溶液的平均体积：　　　
③.一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积：



3.误差分析
①.油酸酒精溶液配制后长时间放置,酒精的挥发会导致溶液的浓度改变,从而给实验带来较大的误差。
②.利用量筒测量油酸酒精溶液的体积时,没有使用正确的观察方法而产生误差。
③.油滴的体积过大,同时水面面积过小,不能形成单分子油膜。
④.描绘油膜形状的画线误差。
⑤.利用小正方形个数计算轮廓的面积时,轮廓的不规则性容易带来误差。
⑥.不考虑油酸分子的空隙,计算分子直径的误差。
4.注意事项
①.实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净；实验时，吸取油膜、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果.
②.待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷
后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。
③.本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。
④.爽身粉不宜撇得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于1/1000为宜。
⑤.向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜轮廓难以形成。
例1．在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是（ ）
A.等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 累积法
C
例2：(2019·全国卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是_________________________________________________________。 实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以______________________________________________________。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是____________________。
使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数,就能得到一滴溶液中纯油酸的体积
单分子层油膜的面积
01.
B
例3.如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是____________。
A．图中的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲
B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验
C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
02.


A B C

例4.(2024浙江宁波阶段测试)油酸酒精溶液的浓度为每
1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL,用滴管向量筒内
滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴
这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水
面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(结果均
保留2位有效数字)
(1)若每一小方格的边长为10 mm,则油膜的面积
为　　　　m2。
8.0×10-3
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
为　　　　m3。
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径
为　　　　m。
(4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小,下列措施可行的是　　　　。
A.选用的玻璃板上的方格要大一些
B.油酸浓度适当小一些
C.油酸扩散后立即绘出轮廓图
1.0×10-11
1.3×10-9
B
例5.(2024江苏盐城期中)某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子
的大小”的实验。
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是　　　　。
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)某次实验时,滴下油酸酒精溶液后,痱子粉迅速散开形成如图所示
的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是　　　　。
A.盆中装的水量太多
B.痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
C.盆太小,导致油酸无法形成单分子层
B
B
(3)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径
为　　　　m。(计算结果保留2位有效数字)
(4)将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间,再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.0×10-9
偏小
谢
谢
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