《实验：用油膜法估测油酸分子的大小》课件

第一章分子动理论1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小3

新课讲解5当堂小练1

学习目标

2

新课导入目

录4

典例分析CONTENTS学习目标o

1.知道用单分子油膜方法估算分子的直径。运用理

想化方法，建立物质分子是球形体的模型。●

2.培养在物理学中的估算能力。●3.体会通过测量宏观量来研究微观量的思想方法。新课导入分子十分微小。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!那么,通过什么途径可以知道分子的大小呢?下面我们通过

一个实验来估测分子的大小。实验思路物理量的测量数据分析误差分析注意事项新课讲解目录01020304分子动理论在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理。①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.②把分子看成球形.③油分子一个紧挨一个整齐排列；因此，要估测油酸分子的直径，就要解决两个问题：一是获得很小的一

小滴油酸并测出其体积；二是测量

这滴油酸在水面上形成的油膜面积。油分子一个个紧挨着整齐排列，认为油膜的厚度就是分子的直径。③估算

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模型化

把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层②理想化

把分子看成球形油酸分子点

击

画

面

播

放

视

频

分子动理论

物理量的测量1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V(1)配制油酸溶液：用注射器吸取体积为V₁的油酸，注入一定体积的量筒中，加入无水酒精至体积V₂刻度线，充分搅匀后得到体积比

(

浓度)为的油酸酒精溶液。(2)测量一滴油酸溶液的体积：用滴管向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，记下液滴的总滴数n和它们101滴油酸的体积=

×油酸酒精浓度总滴数的总体积V₃,

则一滴油酸酒精溶液的体积为(3)求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸酒精总体积n(3)油酸立即在水面散开，形成一块油膜，油膜上没有爽身粉(痱子粉或细石膏

粉),可以清楚地看出它的轮廓。(4)待油膜形状稳定后，将事

先准备好的带有坐标方格的

玻璃板放在浅盘上，在玻璃

板上描下薄膜的形状。(1)在浅盘里盛上水，将爽

身粉(痱子粉或细石膏粉)

均匀地撒在水面上。2、测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S(2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。甲

撒粉

丁描绘油膜轮廓乙

滴油酸酒精溶液

丙

油膜展开不足半个的舍去多于半个的算一个互补法根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数。正方形的个数N乘单个正方形的面积s,就得到油膜的面积S=s₀N。分子动理论d——-单分子油酸的直径

V--

—滴油酸分子的体积

S---一滴油酸分子的面积

S=soN大量实验结果表明，尽管所用的测定分子大小的方法不同，测出的结果也有

差异，但数量级是一致的。除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量

级为10-10

m。油酸分子水do分子直径数量级1A=10-

10m

A→

埃

(1

nm=10-9m)(除少数有机物大分子，一般分子直径的数量级是10-10m,

一般

分子的质量的数量级为10-26kg)钨原子

2×10-¹⁰m{水分子

4×10-¹⁰

m

我们头发的直径约是900nm。氢分子

2.3×10-¹0

m

油酸分子分子的数量级很小，说明分子很小4.滴一滴溶液形成单层表面薄膜5.描油膜形状(放上玻璃板，等液面稳定后)6.放坐标纸，数格子(不足半个的舍去，多于半个的算一个),

计

算油膜面积7.求分子直径1.配制溶液(稀释)2.精测一滴液体体积3.水盘取水，撒痱子粉操作步骤：点

击

画

面

播

放

视

频分子动理论1、油酸酒精溶液浓度改变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。2、形成的油膜不是单分子油膜油滴的体积过大，水面面积过小，溶液浓度，痱子粉的用量等因素，形成的油膜不是单分子油膜。3、不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。4、纯油酸体积的测量和计算产生误差5、油膜的面积S测量和计算产生的误差①油膜形状画线误差。②数格子法带来的误差。分子动理论1、测1滴酒精油酸溶液的体积时，滴入量筒中的酒精油酸溶液的体积应为整毫升

数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小。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、痱子粉不要撒得太多，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、滴入油酸溶液时，

一定要细心，

不要一下滴得太多，使油膜的面积过大。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、利用坐标纸求油膜面积时，以边长1cm

的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个

数，不足半格的舍去，多于半格的算一个。典例分析【例1】用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是

使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜

。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1

mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是

单分子层油膜的面积。解

析：稀释后，油酸在浅盘的水面上更容易形成一块单分子层油膜。把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1

mL油酸酒精溶液的滴数n,

得到一滴油酸酒精溶液的体积

,之后根据浓度求出一滴溶液中纯油酸的体积。根据公式

可

知

，

还需要测单分子层油膜的面积S。【例题2】在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2

mL,用量筒和注射器测得1

mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，

图中正方形小方格的边长为1

cm。(结果均保留两位有效数字)(1)油酸薄膜的面积是

4.0×10-3m²;解

析：(1)由于每格边长为1

cm,则每一格就是1

cm²,估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：S=40

cm²=4.0×10-³m²;【例2】在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2

mL,用量筒和注射器测得1

mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，

图中正方形小方格的边长为1

cm。(结果均保留两位有效数字)(1)油酸薄膜的面积是4.0×10-3

m2;(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是

2.5×10-¹

m³;(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是6

.3×10-10m

(结果保留两位有效字);解

析

：(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：.5×10-¹2m³;(3)由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为：

.3×10-10

m学以致用

·随堂检测全达标NYXH9.h

酒

王王

l1.

(多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出

的分子直径明显偏大，可能是由于(

)A.

油酸未完全散开B.

油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL

的溶液滴数多记了10滴解析

答案2.[2022

·福建厦门高二期末]某实验小组完成用油膜法估测油酸分子

的大小的实验.(1)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按

操作先后顺序排列：D、_

(用字母符号表示).倒入油酸

倒入水A

BE

F解析答案(2某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图所示的

“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是(

)A.

盆中装的水量太多B.痱子粉撒得太多，且厚度不均匀C.盆太小，导致油酸无法形成单分子层解析答案3.[2022

·辽河油田第二高级中学高二月考]在做“用油膜法估测分子

大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每10⁴

mL

溶液中有纯油

酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入撒有

痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在

玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸

如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm,

则

：(1)下列有关该实验的说法正确的是(

)A.

本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量B.本实验将油膜看成单分子油膜C.

本实验忽略了分子的间隙D.

测量油膜面积时，