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1.2实验：用油膜法估测
油酸分子的大小
人教版高中物理选择性必修3
思考问题
分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3mm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
分子
直径:10-10m
直径:10-3mm
水珠
估算乒乓球的直径：已知球筒体积V和球盒面积S
类比启发
一、实验思路
把分子看做小球，这是分子的简化模型。实际上，分子有着复杂的内部结构，并不是小球。我们通常说分子的直径有多大、只是对分子大小的一种粗略描述。
在热力学研究中，我们把单个分子看作立方体。
油酸分子
1、把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层
2、油分子一个个紧挨着整齐排列，且把分子
看成球形
3、计算原理：
水
油酸分子
d
一、实验思路
实验中，我们需要将油酸在酒精中稀释后在滴入水中，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。
1.测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
油酸的稀释：
使用酒精与油酸混合溶液
记录滴油酸酒精溶液的滴数
1mL油酸
酒精
200mL油酸酒精溶液
稀释后，1mL溶液中油酸的含量：
假设1mL=50滴
1滴溶液的体积：
1滴溶液中纯油酸含量：
二、物理量的测量
例如：
2.测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S
①在水面均匀撒爽身粉
②在水面滴1滴油酸酒精溶液
③待油膜形状稳定
④将带有坐标方格玻璃板放浅盘上
⑤描绘油膜形状，数格子，计算油膜面积
假设每个格子边长是a，如果数得n个格子：
s=na2
（不足半格的舍去，多于半格的算一个）
二、物理量的测量
二、物理量的测量
除了一些有机物大分子,多数分子大小的数量级为10-10m。
实验结果：
d-----单分子油酸的直径
V-----一滴油酸的体积
S-----一滴油酸的面积
三、数据分析
水
油酸分子
d
1.油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于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，同时水面的面积过小， 不能形成单分子油膜。
4.描绘油膜形状的画线误差。
5.利用小正方形数计算轮廓的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。
四、误差分析
1、（多选）"用油膜法估测分子的大小"实验的科学依据是（ ）
A.将油酸形成的膜看成单分子油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.考虑了各油酸分子间的间隙
D.将油酸分子看成球形
ABD
小试牛刀
2、（单选）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，使用到的研究方法是（ ）
A. 等效替代法
B. 控制变量法
C. 理想模型法
D. 累积法
C
小试牛刀
3、(单选)关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ）
A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小
B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小
C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小
D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小
D
小试牛刀
4、某同学在做“用油膜法估测油酸分子大小”实验时，发现测出的油酸分子直径偏大，可能的原因是（　　）
A
小试牛刀
A．爽身粉洒得太厚B．用注射器测量一滴溶液的体积时，将溶液的滴数数多了C．所用油酸酒精溶液搁置时间太长D．数油膜覆盖的方格数时，不足半个的未舍去
5、（单选）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　）　　　　　　　　　　　　
C
小试牛刀
A．7×10-9m B．3×10-9mC．7×10-10m D．3×10-10m
同学们再见！

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