高二物理導學學案：7.6《實驗：用油膜法估測分子的大小》（通用）

1、六、實驗：用油膜法估測分子的大小六、實驗：用油膜法估測分子的大小 【要點導學】 1、思想方法：“油膜法”粗測分子直徑是物理學中常用的一種將微小的不易測量 的物理量轉化為明顯的易于測量的物理量的測量方法，這是一種非常重要的科學研 究方法 2、物質(zhì)基礎：分子直徑太小，若將 1 滴純油酸滴于水面上形成的單分子油膜的面 積太大，不便于測量，且純油酸在水面上擴張也太慢，因此，本實驗中使用酒精稀 釋的油酸溶液，利用的便是酒精易揮發(fā)(使油滴盡快在水面上擴張形成單分子油膜) 且溶于水(最后在水面上形成的還是純油酸薄膜)的特性因此，我們應先根據(jù)題設 條件求出滴在水面上的一滴溶液中所含純油酸的體積 V，則油膜的厚

2、度 DVS， 即等于油酸分子的直徑 3、誤差實驗時油酸酒精溶液的實際濃度和理論值間存在偏差；實驗時一滴油 酸酒精溶液的實際體積和理論值間存在偏差；實驗時粉粒和油酸在水面上的實際 分布情況和理想中的“均勻” 、 “單分子純油酸層”間存在偏差；實驗時采用“互 補法（即不足半個舍去，多于半個的算一個） ”計算獲得的油膜面積與實際的油膜 面積間存在偏差 4、操作要領：（1）油酸酒精溶液配制比例恰當；（2）量取 1mL 油酸酒精溶液后 計量滴數(shù)時應盡量使每滴大小相同；（3）往水面上灑滑石粉時要適量、均勻； （4）滴入溶液后要在穩(wěn)定后再畫輪廊；（5）計數(shù)單元面積時耐心細致。 【范例精選】 例 1試述“油膜

3、法”估測分子直徑的原理 解答 采用油膜法粗略地測定分子直徑的原理是：將一滴已測出體積 V 的油滴在水 面上，油在水面上展開形成了一單分子油膜，如圖7 61 所示假設油分子是球形的，并且油膜中的分子是一個 挨著一個緊密排列的，那么便可認為油膜的厚度就等于油分 子的直徑因此，只要測出油滴在水面上展開的面積S 圖 761 即可算出油分子直徑 D S V 拓展 將 1ml 的油酸溶于酒精，制成 200ml 的油酸酒精溶液已知 1ml 溶液有 60 滴，取 1 滴這樣的油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，最終在水面上形成 了面積為 0.15m2的油膜，試由此估算油酸分子的直徑 解析 1 滴油酸酒精溶

4、液中含有純油酸的體積為 V= 396 10 12 1 60 1 10 200 1 m 所以每個油酸分子的直徑 Dmm S V 109 106 . 510 15. 012 1 【能力訓練】 1、在下列器材中，本實驗中不需要的有_。 A.刻度尺 B.滴管 C.天平 D.坐標紙 E.玻璃板 F.量筒 2、將體積為的一滴油，滴在水面上擴展為單分子油膜油膜面積為，己知油 的密度為，油的摩爾質(zhì)量為設每個油分子都是等大的球形，并認為油分子一 個挨一個排列，則根據(jù)上述條件可以列出計算阿伏加德羅常數(shù)計算式為 3、在用公式 S V L 計算油膜分子大小時，式中的物理意義是 A指 1mL 的油酸溶液的體積 B指一滴

5、油酸溶液的體積 C指一滴油酸溶液中所含純油酸的體積 D指一滴油酸溶液中酒精的體積 4、用油膜法粗測分子直徑實驗的科學依據(jù)是 A將油膜看成單分子油膜 B不考慮各油分子間的間隙 C考慮了各油分子間的間隙 D將油膜分子看成球形 5、在該實驗中，需要記錄的數(shù)據(jù)有 A1 mL 油酸溶液中所含油酸溶液的滴數(shù) B1 mol 油酸溶液中所含油酸溶液的滴數(shù) C1 mL 油酸溶液在水中形成的單分子油膜的面積 D一滴油酸溶液在水中形成的單分子油酸的面積 6、體積為 l0-4cm3的油滴，滴在水面上展成單分子油膜，則油膜面積的數(shù)量級為 A108cm2 B106cm2 C104cm2 Dl02cm2 圖 762 7、用

6、油膜法測出油分子直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，只需知道油滴的 A摩爾質(zhì)量 B摩爾體積 C體積 D密度 8、下列做法中，正確的是 A實驗中，把一滴純油酸滴入水中，形成單分子油膜 B實驗中，把 1mL 用酒精稀釋過和油酸倒在水中，形成單分子油膜 C實驗中，把一滴用酒精稀釋過的油酸溶液滴入水中，形成單分子油膜 D以上做法都可以 9、把體積為（mL）的油酸倒入適量的酒精中，稀釋成（mL）的油酸溶液， 測出 1mL 油酸溶液共有滴；取一滴溶液滴入水中，最終在水中形成 S(cm2)的單分 子油膜，則該油酸分子的直徑大約為 A.)( 2 1 m SNV V B.)( 1 2 m SV NV C.)( 1 2 cm SNV V D.)( 2 1 cm SNV V 10、在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每 104mL 溶 液中有純油酸 6mL用注射器得 1mL 上述溶液中有液滴 50 滴把 1 滴該溶液滴入 盛水的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上， 在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標紙上，其形 狀如圖 762 所示，坐標中正方形小方格的邊長為 20mm求： 油酸膜的面積是多少？ 每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？ 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是多少