高二物理导学学案：7.6《实验：用油膜法估测分子的大小》（通用）

1、六、实验：用油膜法估测分子的大小六、实验：用油膜法估测分子的大小 【要点导学】 1、思想方法：“油膜法”粗测分子直径是物理学中常用的一种将微小的不易测量 的物理量转化为明显的易于测量的物理量的测量方法，这是一种非常重要的科学研 究方法 2、物质基础：分子直径太小，若将 1 滴纯油酸滴于水面上形成的单分子油膜的面 积太大，不便于测量，且纯油酸在水面上扩张也太慢，因此，本实验中使用酒精稀 释的油酸溶液，利用的便是酒精易挥发(使油滴尽快在水面上扩张形成单分子油膜) 且溶于水(最后在水面上形成的还是纯油酸薄膜)的特性因此，我们应先根据题设 条件求出滴在水面上的一滴溶液中所含纯油酸的体积 V，则油膜的厚

2、度 DVS， 即等于油酸分子的直径 3、误差实验时油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；实验时一滴油 酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；实验时粉粒和油酸在水面上的实际 分布情况和理想中的“均匀” 、 “单分子纯油酸层”间存在偏差；实验时采用“互 补法（即不足半个舍去，多于半个的算一个） ”计算获得的油膜面积与实际的油膜 面积间存在偏差 4、操作要领：（1）油酸酒精溶液配制比例恰当；（2）量取 1mL 油酸酒精溶液后 计量滴数时应尽量使每滴大小相同；（3）往水面上洒滑石粉时要适量、均匀； （4）滴入溶液后要在稳定后再画轮廊；（5）计数单元面积时耐心细致。 【范例精选】 例 1试述“油膜

3、法”估测分子直径的原理 解答 采用油膜法粗略地测定分子直径的原理是：将一滴已测出体积 V 的油滴在水 面上，油在水面上展开形成了一单分子油膜，如图7 61 所示假设油分子是球形的，并且油膜中的分子是一个 挨着一个紧密排列的，那么便可认为油膜的厚度就等于油分 子的直径因此，只要测出油滴在水面上展开的面积S 图 761 即可算出油分子直径 D S V 拓展 将 1ml 的油酸溶于酒精，制成 200ml 的油酸酒精溶液已知 1ml 溶液有 60 滴，取 1 滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，最终在水面上形成 了面积为 0.15m2的油膜，试由此估算油酸分子的直径 解析 1 滴油酸酒精溶

4、液中含有纯油酸的体积为 V= 396 10 12 1 60 1 10 200 1 m 所以每个油酸分子的直径 Dmm S V 109 106 . 510 15. 012 1 【能力训练】 1、在下列器材中，本实验中不需要的有_。 A.刻度尺 B.滴管 C.天平 D.坐标纸 E.玻璃板 F.量筒 2、将体积为的一滴油，滴在水面上扩展为单分子油膜油膜面积为，己知油 的密度为，油的摩尔质量为设每个油分子都是等大的球形，并认为油分子一 个挨一个排列，则根据上述条件可以列出计算阿伏加德罗常数计算式为 3、在用公式 S V L 计算油膜分子大小时，式中的物理意义是 A指 1mL 的油酸溶液的体积 B指一滴

5、油酸溶液的体积 C指一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积 D指一滴油酸溶液中酒精的体积 4、用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是 A将油膜看成单分子油膜 B不考虑各油分子间的间隙 C考虑了各油分子间的间隙 D将油膜分子看成球形 5、在该实验中，需要记录的数据有 A1 mL 油酸溶液中所含油酸溶液的滴数 B1 mol 油酸溶液中所含油酸溶液的滴数 C1 mL 油酸溶液在水中形成的单分子油膜的面积 D一滴油酸溶液在水中形成的单分子油酸的面积 6、体积为 l0-4cm3的油滴，滴在水面上展成单分子油膜，则油膜面积的数量级为 A108cm2 B106cm2 C104cm2 Dl02cm2 图 762 7、用

6、油膜法测出油分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需知道油滴的 A摩尔质量 B摩尔体积 C体积 D密度 8、下列做法中，正确的是 A实验中，把一滴纯油酸滴入水中，形成单分子油膜 B实验中，把 1mL 用酒精稀释过和油酸倒在水中，形成单分子油膜 C实验中，把一滴用酒精稀释过的油酸溶液滴入水中，形成单分子油膜 D以上做法都可以 9、把体积为（mL）的油酸倒入适量的酒精中，稀释成（mL）的油酸溶液， 测出 1mL 油酸溶液共有滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成 S(cm2)的单分 子油膜，则该油酸分子的直径大约为 A.)( 2 1 m SNV V B.)( 1 2 m SV NV C.)( 1 2 cm SNV V D.)( 2 1 cm SNV V 10、在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每 104mL 溶 液中有纯油酸 6mL用注射器得 1mL 上述溶液中有液滴 50 滴把 1 滴该溶液滴入 盛水的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上， 在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形 状如图 762 所示，坐标中正方形小方格的边长为 20mm求： 油酸膜的面积是多少？ 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ 根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少