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1.2實驗：用油膜法估測油酸分子的大小
第一章 分子動理論
實驗思路
物理量的測量
數據分析
這里輸入標題
01
02
03
04
目錄
CONTENTS
實驗思路
PART 1
分子十分微小。以水為例，一個直徑為10-3 mm左右的水珠，它的大小與細菌差不多，用肉眼無法觀察，就是在這樣小的水珠里，分子的個數竟比地球上人口的總數還多上好幾倍！
那么，通過什么途徑可以知道分子的大小呢
實驗思路
油酸分子
把滴在水面上的油酸層當作單分子油膜層
水
油酸分子
d
油分子一個個緊挨著整齊排列，認為油膜的厚度就是分子的直徑。
①模型化
②理想化
③估算
1. 用油膜法估測油酸分子的大小
2. 學會間接測量微觀量的方法
一、實驗目的
1. 理想化:認為在水面上形成的油酸薄膜是由單層的油酸分子組成的
2. 模型化:把油酸分子簡化為球形
3. 估算:認為油膜的厚度就是油酸分子的直徑
二、實驗原理
一、實驗思路
實驗中，為了使油酸充分展開，獲得一塊單分子油膜，我們需要將油酸在酒精中稀釋后再滴入水中。這樣的油酸酒精溶液滴在水面，溶液中的酒精將溶于水并很快揮發,從而獲得純油酸形成的油膜。
配制好的一定濃度的油酸酒精溶液、淺盤、水、爽身粉（痱子粉或細石膏粉）、注射器、燒杯、帶有坐標方格的玻璃板、彩筆。
三、實驗器材
物理量的測量
PART 2
1.測量1滴溶液純油酸的體積V：

二、物理量的測量
2.測量油膜面積S
①.將痱子粉或細石膏粉均勻地撒在水面上。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開，形成一塊薄膜，薄膜上沒有痱子粉，可以清楚地看出它的輪廓。
②.待油酸薄膜的形狀穩定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上。
③.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內正方形的個數，不足半個的舍去，多于半個的算一個)
描繪出油膜輪廓后，數出輪廓范圍內正方形的個數,不足半個的舍去,多于半個的算一個。油膜面積等于小正方形面積乘以正方形個數。
算作一個正方形
算作一個正方形
舍去
(簡記)測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S
① 撒爽身粉
② 滴1滴油酸酒精溶液
③ 放上玻璃板，等液面穩定
④ 畫出輪廓
⑤ 放坐標紙，數格子
假設每個格子邊長是a，如果數得n個格子：
s=na 2
數據分析
PART 3
水
油酸分子
d
d
單分子油酸的直徑
V
一滴油酸分子的體積
S
一滴油酸分子的面積
1.大量實驗結果表明，盡管所用的測定分子大小的方法不同，測出的結果也有差異，但數量級是一致的。除了一些有機物質的大分子外，多數分子大小的數量級為10-10 m。
三、數據分析
2.幾個數據處理
①.油酸酒精溶液的體積濃度比：
②.一滴油酸酒精溶液的平均體積：　　　
③.一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積：



3.誤差分析
①.油酸酒精溶液配制后長時間放置,酒精的揮發會導致溶液的濃度改變,從而給實驗帶來較大的誤差。
②.利用量筒測量油酸酒精溶液的體積時,沒有使用正確的觀察方法而產生誤差。
③.油滴的體積過大,同時水面面積過小,不能形成單分子油膜。
④.描繪油膜形狀的畫線誤差。
⑤.利用小正方形個數計算輪廓的面積時,輪廓的不規則性容易帶來誤差。
⑥.不考慮油酸分子的空隙,計算分子直徑的誤差。
4.注意事項
①.實驗前，必須將所有的實驗用具擦洗干凈；實驗時，吸取油膜、酒精和溶液的移液管要分別專用，不能混用，否則會增大誤差，影響實驗結果.
②.待測油酸面擴散后又收縮，要在穩定后再畫輪廓，擴散后又收縮有兩個原因：一是水面受油酸液滴的沖擊凹陷
后又恢復；二是酒精揮發后液面收縮。
③.本實驗只要求估算分子大小，實驗結果的數量級符合要求即可。
④.爽身粉不宜撇得過厚，油酸酒精溶液的濃度以小于1/1000為宜。
⑤.向水面滴油酸酒精溶液時，應靠近水面，不能離水面太高，否則油膜輪廓難以形成。
例1．在“油膜法”估測分子大小的實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物理思想方法是（ ）
A.等效替代法 B. 控制變量法
C. 理想模型法 D. 累積法
C
例2：(2019·全國卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的實驗中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是_________________________________________________________。 實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以______________________________________________________。為得到油酸分子的直徑,還需測量的物理量是____________________。
使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測出1 mL油酸酒精溶液的滴數,就能得到一滴溶液中純油酸的體積
單分子層油膜的面積
01.
B
例3.如圖是“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的部分操作步驟：
(1)下列有關該實驗的說法正確的是____________。
A．圖中的操作步驟順序是：丙→丁→乙→甲
B．油酸酒精溶液配制好后，不能擱置很久才做實驗
C．往淺盤中滴入油酸酒精溶液后應立即描繪油膜輪廓
02.


A B C

例4.(2024浙江寧波階段測試)油酸酒精溶液的濃度為每
1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL,用滴管向量筒內
滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1 mL。若把一滴
這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水
面展開,穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。(結果均
保留2位有效數字)
(1)若每一小方格的邊長為10 mm,則油膜的面積
為　　　　m2。
8.0×10-3
(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積
為　　　　m3。
(3)根據上述數據,估算出油酸分子的直徑
為　　　　m。
(4)為了盡可能準確地估測出油酸分子的大小,下列措施可行的是　　　　。
A.選用的玻璃板上的方格要大一些
B.油酸濃度適當小一些
C.油酸擴散后立即繪出輪廓圖
1.0×10-11
1.3×10-9
B
例5.(2024江蘇鹽城期中)某實驗小組完成“用油膜法估測油酸分子
的大小”的實驗。
(1)實驗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間形成清晰的邊界輪廓
B.對油酸起到稀釋作用
C.有助于測量一滴油酸的體積
D.有助于油酸的顏色更透明便于識別
(2)某次實驗時,滴下油酸酒精溶液后,痱子粉迅速散開形成如圖所示
的“鋸齒”邊沿圖案,出現該圖樣的可能原因是　　　　。
A.盆中裝的水量太多
B.痱子粉撒得太多,且厚度不均勻
C.盆太小,導致油酸無法形成單分子層
B
B
(3)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%,通過計算得到一滴溶液的體積為8.0×10-3 mL,其形成的油膜面積為40 cm2,則估測出油酸分子的直徑
為　　　　m。(計算結果保留2位有效數字)
(4)將上述油酸酒精溶液置于一個敞口容器中放置一段時間,再使用該溶液進行實驗會導致分子直徑的測量結果　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
2.0×10-9
偏小
謝
謝
聆
聽

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