高中物理 选择性必修三 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件

1、实验：用油膜法估测油酸分子的大小 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！思考：通过什么途径可以知道分子的大小呢？新课引入新课引入问题1：曹冲怎么称象？化整为零问题2：怎样估测绿豆的直径？逆向思维化零为整方法一：将绿豆排成一行，测出总长，数出个数。新课引入方法二：测出总体积，量出单层铺开的面积。实验目的:1会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积2了解油酸分子的结构，计算油酸分子的大小，处理好实验数据3领会本实验方法构思的特点，理解又宏观量间接测量微观量的

2、思想实验思路: 油酸的分子式C17 H33 -COOH ，其中-COOH部分具有亲水性，另一部分C17 H33具有憎水性。我们把一滴油酸滴入水中，油酸分子的COOH部分留在水中， C17 H33部分冒出水面，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜层。水油酸分子d 因估测其大小，故把油酸分子简化成球形处理，并认为他们紧密排布。如图所示：如果知道一滴油酸的体积V，再测量出油膜的面积S，就可以求出油膜的厚度。这个厚度就是油酸分子的直径。为了使油酸充分展开，获得单分子油膜，我们需要把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上，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯

3、油酸薄膜，形成单分子油膜由于油酸分子与水均是无色透明，无法用肉眼观察出油膜的边界。故要在水面洒上薄薄的一层爽身粉。油酸酒精溶液在水面展开后形成以爽身粉为边界的一层薄膜，就可以清楚地看清它的轮廓。实验思路:物理量的测量物理量的测量四舍五入实验器材:盛水的浅盘、小烧杯、一个注射器、按一定的比例(1500)稀释了的油酸酒精溶液、带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大于容器的上表面积)、少量爽身粉、彩笔.实验步骤:1.配置1:500的油酸酒精溶液。2用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴的滴入烧杯中，记下油滴的总滴数。 3向容器中倒入约2cm深的水，将爽身

4、粉均匀地撒在水面上4小心地将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜5轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上，用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上6利用坐标方格计算出油膜的面积S，再根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积求出油膜的厚度dV/S，即为所测分子的直径. 注意事项 1.测1滴酒精油酸溶液的体积时，应该尽量滴完整毫升数，这样油滴数量多，求平均值误差较小。 2.浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 3.爽身粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。 4.在水面撒痱子粉后，不要再触动盘中的水。 5.滴入滴酒精油酸溶液时，一定要

5、小心，轻轻挤压，保证是一滴溶液的体积。 6.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：第一是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩。 7 .本实验中，由于测量体积和面积的数值都不精确，因此测量结果偏差较大，只要测量结果的数量级为10-10m，就可认为估测实验成功 大量的实验结果表明，尽管所用的测定分子大小的方法不同，测出的结果也异常，但数量级是一定的，除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级是10-10m。实验结论1“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀

6、地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形状稳定。将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是_（填写步骤前面的数字）。（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_m（结果保留1位有效数字）。51010课堂练习2下面哪些措施可以减小“用油膜法估测分子的大小”的实验的误差（ ）A装在浅盘中的水用蒸馏水B向水中滴油酸酒精溶液液滴时，只要注射器针尖离水面近一些就可以，没有其他要求C在描绘油膜形状时，透明盖板要离水面近些D在油膜稳定