选修3-3 第十一章 实验 用油膜法估测分子的大小课件

一、实验目的1．估测油酸分子的大小．2．学会间接测量微观量的原理和方法．二、实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，图实－1三、实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔等．四、实验操作1．实验步骤(1)取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸

酒精溶液．(2)往边长约为30cm～40cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝

mL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精

溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘

上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(6)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．(7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体

积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄

膜的厚度d＝，即为油酸分子的直径．比较算出的

分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不

是10－10需重做实验．五、注意事项1．为了防止油酸滴落时外溅，且容易形成较理想的油膜边

界，滴油酸溶液时针头离水面高度为1cm较为适当．当

针头靠近水面时(油滴未滴下)，会发现针头下方的粉层

已经被排开，这是由于针头中的酒精挥发所致，不影

响实验效果．2．画轮廓时要等待油酸面扩散后又收缩稳定时才可进

行．油酸扩散后又收缩有两个原因：一是由于水面受

油酸滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩．4．当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘

会残留油酸，为防止影响下次实验时油酸的扩散和油

膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，

再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．5．本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符

合要求即可．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面给出的实验步骤中，正确顺序为________．A．将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在

玻璃板上B．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入

量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NC．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，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，算出油酸薄膜的面积Scm2D．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓

度为0.05%的油酸酒精溶液，滴一滴到浅盘中，一段

时间后，油膜具有了稳定的形状(2)该实验测得的单个油酸分子的直径约为________

(单位：cm)．

A.

B.C.D.(2010·黄冈模拟)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图实－3所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：图实－3(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．图实－3中油酸膜的面积为________m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m．(结果保留两位有效数字)[解析]油膜面积约占70小格，面积约为S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V＝×10－6m3＝1.2×10－11m3，故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d＝

m≈2.7×10－10m.[答案]