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 如何测肉眼无法分辨的分子直径大小呢？ 类比黄豆 1.用游标卡尺/螺旋测微器测量 2.先测量一排紧密排列成的黄豆长度再查其个数 3.先测量大量黄豆的体积再查其个数 4.先测大量黄豆的体积再测量它们平铺开的面积 × × × √ 以上方法是否都可以用来测量分子直径呢？ 已知分子可看成球模型 导 入 什么分子能够像黄豆一样紧密且单层的平铺开来？ 情景引入 油酸分子 C17H33COOH 特点 -COOH -C17H33 烃基（憎水性） 羧基（亲水性） 为保证油酸分子的单层，尽可能使油酸分子的体积无限小或使油酸面积无限大，在实验室中如何解决这个问题？ 1、实验目的：油膜法估测油酸分子的直径大小； 2、实验器材：油酸、酒精、清水、容量瓶、量筒、注射器、烧杯、彩色笔、盛有爽身粉的布袋、带有坐标方格的玻璃板、浅盘。 温故知新 （2）估测法测油膜面积S: 油膜面积为整格和半格以上的油膜面积和。 3、实验原理： 4、实验方法：放大法和估测法 单分子油膜厚度d: d= (V为油膜体积，S为油膜面积) （1）放大法测油酸体积V ①稀释放大：配置油酸酒精溶液使油酸稀释体积放大，只取一滴溶液； ②累积放大：测n滴溶液总体积1ml，然后除以n得一滴溶液体积 温故知新 （1）配制油酸溶液： （2）测量一滴油酸溶液的体积V0： （3）求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V： 用滴管从容量瓶中吸取溶液，然后向量筒中一滴一滴地滴入油酸酒精溶液直到1ml刻度线，记录总滴数n,则V0为： 5.实验步骤1：测一滴油酸溶液的油酸体积 用注射器吸取体积为1ml的油酸，注入500ml的容量瓶中，加入无水酒精至500ml刻度线，充分搅匀后得到体积比(浓度)为1/500的油酸酒精溶液。 V0= V=V0×0.2％=×0.2％ （3）待油膜轮廓稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜轮廓的形状。 （1）在浅盘里盛上水，将爽身粉均匀地撒在水面上。 （2）用注射器从离水面约1cm高处滴1滴油酸酒精溶液。 实验步骤2：测单分子油膜面积S （4）根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，读出轮廓范围内平方格的格数N（不足半格的舍去，超过半格的算一格）。 （5）求出单分子油膜面积:S=NS0 (N为平方格格数，S0为平方格面积） 单分子油膜厚度即油酸分子直径d: 实验步骤3：求单分子油膜厚度 三、注意事项 1、浅盘应清洗干净，保证形成单分子油膜。 2、不能用配置很久的油酸酒精溶液 4、浅盘水平放置，水面离盘口距离较小，描轮廓时视线应与板面垂直。 3、不能用浓度高于1‰的油酸酒精溶液 d= 5、油酸面扩散后又会收缩（酒精挥发、液面稳定)，要在稳定后再画轮廓。 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，大多数分子的大小的数量级为10-10m。 四、误差分析 1.油酸体积误差：如溶液的滴数n、浓度变化。 2.厚度误差：不是单分子油膜，厚度大于直径（d偏大） 3.油膜面积误差：未稳定时描轮廓，平方格计数 d= 1、某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由于（ ）。  A.油酸未完全散开 B.油酸酒精溶液中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴 D 做一做 2.（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 ABD 3.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 C 谢谢 再见！ 明 日 看 点 $$