用油膜法估测油酸分子的大小课件

高二物理名师课程用油膜法估算油酸分子的大小1高二物理名师课程给你一个量筒和一把刻度尺，如何测量绿豆的直径？思考2高二物理名师课程问题分子大小的测量是否可以采用以上方法？选什么样的物质来做实验？油酸溶液3高二物理名师课程油膜法估测分子直径的原理子由两部分组成：一部部分是C17H33-，对水学习活动一4油酸分子的特点油酸分子式为C17H33-COOH，它的分分是-COOH

，对水有很强的亲合力，另一没有亲合力而要冒出水面。油酸和酒精能很好地混合。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上很快散开，而酒精溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一层油酸薄膜，简称单分子油膜。高二物理名师课程5油膜法估测分子直径的原理学习活动一实验原理单分子油膜法（理想化模型）把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子看成球形，并且紧密排列，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径。高二物理名师课程如何才能求出单分子油膜层的厚度？油酸分子油膜法估测分子直径的原理学习活动一d

水

先测出一滴油酸的体积V；测出这滴油酸在水面上形成的油膜的面积S；单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值。方法小结：测大算小6问题高二物理名师课程如何测量一滴油酸的体积？用注射器取适量的油酸，将其逐滴滴入小量筒内，记录滴入量筒的油酸的体积V和滴数n，便知一滴油酸的体积V/n实验设计学习活动二问题1量筒、注射器 、浅盘、刻有小方格的玻璃板、油酸酒精溶液、痱子粉或滑石粉、彩笔、水。实验器材方法小结：测多算少7高二物理名师课程？用酒精来稀释油酸溶液,配置一定浓度的油酸酒精溶液算一算利用注射器针头轻轻地滴一滴纯油酸在水面上，它的体积为0.02cm3，油酸散开形成单分子油膜，设分子的直径大约为8×10-10m，若水面足够大，请问油酸散开的面积为多大？问题2我们在实验室中完成该实验有何困难？如何来解决这个问题8高二物理名师课程形状？撒入痱子粉显示油膜边界问题3油酸薄膜是透明的，我们如何观察油膜的问题4油酸散开后，其薄膜的形状是不规则的。那么如何测量其面积呢？盖上刻有小方格的玻璃板，用水笔描下油膜轮廓，可用“四舍五入”法粗略估算其面积9高二物理名师课程10实验测量学习活动三实验步骤用注射器向量筒中滴入n滴油酸酒精溶液，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。利用已知的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。在边长约30-40cm的浅盘中倒入约2cm深的水，在水面上均匀地撒一层薄薄的痱子粉，用注射器轻轻地滴一滴油酸溶液在水面上。待油酸溶液全部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油膜的轮廓画在玻璃板上，并估算出油膜的面积S。用公式d=V/S，算出油膜的厚度，此即油酸分子的直径。高二物理名师课程11注意事项痱子粉的厚薄要适中，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀；滴酒精油酸溶液时，针尖距液面约1cm，防止溅出；要待油膜形状稳定后，再画轮廓，且视线要与面板垂直；求油膜面积时，以边长1

cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个。高二物理名师课程12实验结论分子直径的数量级为10-10m（除一些有机物质的大分子外，一般分子的直径数量级为10-10m，以后无特别说明，我们就以10-10m作为分子直径的数量级。）高二物理名师课程13问题：本实验可以用来粗略估算油酸分子的直径，你认为实验可能存在的误差有哪些？痱子粉太厚，油膜没尽量扩散开，形成的油膜不是单分子油膜，所以测到的厚度不是分子直径；勾勒油膜轮廓不够准确；数油膜格数时出现误差；溶液中的酒精会挥发，导致实际的浓度比与配置时的不同。误差分析高二物理名师课程例题1.在做“用油膜法测分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为每

104ml溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴75滴。先将适量痱子粉均匀撒在盛水的浅盘水面上，把1滴该溶液滴入，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，求：（1）油酸膜的面积是

cm2；。每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是

；按以上数据，估测出油酸分子的直径是

m（1）油膜面积

S=113×1cm2=113cm2计算油膜面积时采用“四舍五入”法14高二物理名师课程变式.在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为

η

的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的

体积为V0，形成的油膜面积为S，则其中纯油酸的体积为

，油酸分

子的直径约为 ，如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为 ，d为球直径），该滴油酸溶液所含油酸分子数约

．一滴纯油酸的体积油酸分子的直径一滴油酸溶液中所含油酸分子数15高二物理名师课程例题2.油酸酒精溶液的浓度为每1000

mL油酸酒精溶液中有油酸0.6

mL，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所示．若每一个小方格的边长为25mm，试问：（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为

模型，让油酸尽的厚度可视为油酸分子的 ．图 中油酸膜的面积为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，球体可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为

单分子

油膜，这层油膜直径估测出油酸分子的直径是

m．（结果保留两位有效数字）

2

（1）油膜面积

S=70×25

×

25mm

=4.4

×

10-2m216高二物理名师课程例题2.油酸酒精溶液的浓度为每1000

mL油酸酒精溶液中有油酸0.6

mL，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所示．若每一个小方格的边长为25mm，试问：（2）某同学在实验过程中，在距水面约2

cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么?请写出你分析的原因：

水面受到落下油滴的冲击，先陷下后恢复，溶液中酒精挥发，使液面收缩17高二物理名师课程变式.用油膜法估测分子的大小．实验器材有：浓度为0.05%的油酸酒精溶液、最小刻度为

0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1

cm)．则下滴入1mL油酸酒精溶液的滴数N③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，从低处向水面中央滴入一滴④

将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜的面积S（2）利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为（S单位：cm2）d=0.05%/(NS)（cm）（1）下面给出的实验步骤中，正确排序应为

②③①④

(填序号)，为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤④①待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在