1.2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

用油膜法估测油酸分子的大小 2 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，如何估算分子的大小呢？ 思考1：在物理学中，如何测量一个微小量？ 利用双缝干涉测波长 5 思考2：怎么估测红豆的直径？ 有一堆红豆，如何用米尺测出1粒红豆的直径？ 6 思考2：怎么估测红豆的直径？ 方法1： 将红豆排成一行，测出总长，数出个数。 7 思考2：怎么估测红豆的直径？ 方法2： 将红豆装入量筒中，测出总体积，数出个数。 8 思考2：怎么估测红豆的直径？ 方法3： 用量筒测出总体积，再量出单层铺开的面积。 对油膜法估测油酸分子大小实验方案的思考 9 思考3：如何获得一块单分子油膜？ 思考4：如何测得一滴油酸酒精溶液的体积？ 1mL 思考5：如何测得水中油酸薄膜的面积？ 1.配制油酸酒精溶液 实验步骤： 2.测量一滴油酸溶液的体积 3.向浅盘里倒入约3cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上。 4.用注射器将酒精油酸溶液滴在水面上一滴。 5.将有机玻璃板放在浅盘上，并将油酸薄膜的形状用油性笔画在有机玻璃板上，并估算面积。（边长为1 cm） 6.根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，算出油酸薄膜的厚度。 注意事项 14 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，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.爽身粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。 4.在水面撒爽身粉后，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。 例1：在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是（ ） A.等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 累积法 课堂练习 C 例2：在做“用油膜法:估测分子的大小”实验时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得58滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入的浅盘里，等油膜稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。 (1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少? (2)油酸膜的面积是多少? (3)按以上数据，估算油酸分子的大小。 课堂练习 18 怎么估算鞋底的大小？ 一双脚印印在了纸上，通过什么方法可以得到鞋底的大小？ 本实验安全注意事项 一、注意注射器针头使用安全。在注射器使用过程中，动作幅度要小，不要把它当作玩具玩耍，以免锋利的尖头误伤到人，使用完毕后，要马上在针头上套上保护套。 二、注意用电安全。在加水过程中不要加太满，防止水溢流到桌面上以免渗入到桌子插座里引起电路短路。 三、注意油酸酒精溶液的使用安全。本实验中要使用到1：500的油酸酒精溶液，为防止酒精溶液被点燃，严禁学生把点火装置（如打火机、火柴等）带入实验室。 $$