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

实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路——油膜法 1. 滴在水面上的油酸层→看作单分子油膜层 2. 油酸分子→看作球形 3. 假设油分子一个个紧挨着整齐排列，油膜的厚度→分子的直径 水 油酸分子 d 理想化处理 一、实验思路——油膜法 为使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发， 获得纯油酸形成的油膜。 一滴油酸分子的面积 一滴油酸分子的体积 单分子油酸的直径 二、物理量的测量 1. 测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 配制油酸酒精溶液 测量一滴油酸酒精溶液的体积——累积法 测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 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和它们的总体积V3，则一滴油酸酒精溶液的体积为V3/n。 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，充分搅匀后得到体积比（浓度）为V1/V2的油酸酒精溶液。 1滴油酸的体积= 二、物理量的测量 2. 测量一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 待油膜形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸薄膜的形状。 向浅盘倒入约2cm深的水，将爽身粉（痱子粉、细石膏粉）均匀撒在水面上。 用注射器（滴管）在水面上滴1滴油酸酒精溶液。 油酸立即在水面散开，形成一层油膜，油膜上没有爽身粉（痱子粉、细石膏粉），可以清楚地看出它的轮廓。 二、物理量的测量 2. 测量一滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 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S0，得到油膜面积S=S0 N 不足半个的舍去 多于半个的算一个 互补法： 三、数据处理 一滴油酸分子的面积 一滴油酸分子的体积 单分子油酸的直径 S = S0 N 四、误差分析 操作引发误差 油酸酒精溶液的浓度改变：溶液配制后长时间放置，酒精的挥发会导致溶液浓度的改变。 形成的油膜不是单分子油膜：油滴体积过大、油膜未完全散开、水面面积过小、溶液浓度、痱子粉的用量等因素，都会导致形成的油膜不是单分子油膜。 系统误差：未考虑油酸分子间的空隙，计算分子直径时存在误差。 偶然误差：油酸体积、油膜面积的计算误差 描绘油膜轮廓时存在误差 互补法计算方格数时存在误差 方格边长的单位越小，用这种方法求出的面积越精确。 等收缩到稳定状态再进行测量；使玻璃尽量靠近液面；画线尽量与油膜边缘对应。 五、注意事项 浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。 在水面撒痱子粉后，不要再触动盘中的水。 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。 待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。 扩散后又收缩的可能原因：水面受油酸滴冲击凹陷后恢复 酒精挥发后液面收缩 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 $$