1.2+实验：用油膜法估测油酸分子的大小+课件+-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小人教版选择性必修第三册同步课件

分子十分微小。以水为例，一个直径为10-3mm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!

那么，通过什么途径可以知道分子的大小呢?分子直径:10-10m直径:10-3mm水珠一、实验思路单分子油膜层忽略分子间隙，分子都是球形1.实验原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如果把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径。水油酸分子d水油酸分子d一滴溶液中纯油酸的体积单分子油膜层的面积2.实验器材：配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸。实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，我们需要将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，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜。1.求纯油酸的体积（1）油酸酒精溶液的体积浓度比：（2）一滴油酸酒精溶液的平均体积：（3）一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积：

二、物理量的测量2.求油膜面积(1)将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。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开，形成一块薄膜，薄膜上没有痱子粉，可以清楚地看出它的轮廓。(2)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。(3)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S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)

三、数据分析1.实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。2.油酸酒精溶液配置好后不要久置，以免浓度改变，给实验带来较大的误差。3.向水面滴油酸酒精溶液时，注射器应靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜。四、注意事项4.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：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。5.本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。6.做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦净，最后用水冲洗，以保持盘的清洁。1.油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。2.测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。3.油酸的体积过大，或水面面积过小，不能形成单分子油膜。4.描绘油膜形状的画线误差。5.利用小正方形数计算油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。6.不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。五、误差分析1.（多选）"用油膜法估测分子的大小"实验的科学依据是（

）A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油酸分子看成球形ABD2.在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，使用到的研究方法是（

）A.

等效替代法

B.控制变量法C.理想模型法

D.累积法C3.关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（

）A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小D

4.某同学在做“用油膜法估测油酸分子大小”实验时，发现测出的油酸分子直径偏大，可能的原因是（）AA．爽身粉洒得太厚B．用注射器测量一滴溶液的体积时，将溶液的滴数数多了C．所用油酸酒精溶液搁置时间太长D．数油膜覆盖的方格数时，不足半个的未舍去5.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（）

CA．7×10-9m B．3×10-9mC．7×10-1