实验九：用油膜法估测分子直径
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1、实验目的：
(1)知道本实验的原理及所需的器材，了解实验注意的事项。
(2)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积。
(3)会计算分子的大小，处理好实验数据。
(4)领会本实验方法构思的特点，理解间接测量微观量的思想。
2、实验原理：
油酸分子的一端具有亲水性，另一端具有憎水性，当把酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸便在水面上散开，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜，形成单分子油膜。如果将油酸看作是球状模型，测出一定体积的油酸溶液在水面上形成的油膜面积，计算出油膜的厚度，这个厚度就等于分子的直径。
3、实验器材
盛水的容器，在溶液刻度并能使油滴溶液一滴一滴下落和滴管或注射器，一个量筒，按一定的比例(一般为1：200)稀释了的油酸溶液，带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大小容器的上表面积)，少量痱子粉或石膏粉，彩笔。
4、实验步骤
(1)用注射器或滴管将一定容积的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积的滴数，求出一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积V 。
(2)向容器中倒入约2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上。
(3)小心地将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜。
(4)轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上，用彩笔将油酸膜 的形状画在玻璃板上。
(5)利用坐标方格计算出油膜的面积S ，再根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积求出油膜的厚度D =
S
V ，即为所测分子和直径。 5、数据处理
(1)计算分子直径时，注意加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，在利用公式d =S V 计算时，式中的V 不是溶液的体积．而应该进行换算，计算出1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积，方法是：设n 滴酒精油酸溶液是1mL ，则每1滴的酒纯油酸溶液的体积是
n 1mL ，事先知道配制溶液的比例是M 1，则1滴溶液中的纯油酸体积V =n
1·M 1mL 。式中的S
是滴入水中后，纯油酸形成的油膜，其面积用数坐标纸上对应的格数来计算，以1cm 为边长的坐标纸上占了多少个格，其面积就是多少平方厘米，数格时，不足半个格的舍去，多于半格的算1个格．这样就可粗略地计算出油酸分子的直径．
6、注意事项
(1)痱子粉不要撒得太多，只要能够帮助看清油膜边界即可。
(2)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。
(3)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．
(4)利用坐标求油膜面积时，以边长1cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数时，不足一个的均算半个。
(5)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面会残留油酸，用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗．这样可保持盘的清洁．
7、误差分析
(1) 由于我们是采用间接测量的方式测量分子的直径，实验室中配制的酒精溶液的浓度、油酸在水面展开的程度、油酸面积的计算都直接影响测量的准确程度。
(2)虽然分子直径的数量级应在10-10m 。但中学阶段，对于本实验只要能测出油酸分子直线的数量级在10-9m 上即可认为是成功的。
【试题解析】
例1 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104mL 溶液中有纯油酸
6mL ，用注射器测得1mL 上述溶液75滴．把1滴该溶
液滴人盛水的浅盘里，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酸的轮廓，再把玻璃板放
在坐标纸上，其形状和尺寸如图1所示．坐标中正方形
方格的边长为1cm ，试求：
(1)油酸膜的面积是多少cm 2 ?
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积?
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．
解析 (1)由图形状，其中正方形方格87个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格．实际占小方格87+19=106，那么油膜面积S =106×1 cm 2=106 cm 2．
(2)由1mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积75
1mL ．又每104mL 溶液中有纯油酸6mL ，751mL 溶液中纯油酸的体积V =410
6×751mL=8×10-6mL ． (3)油酸分子直径D ==S
V =7.5×10-10m 。
例2 在用油膜法估测分子的大小实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V ，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1：500，1mL 溶液油酸25滴，那么1滴溶液的体积是 mL ，所以一滴溶液中油酸体积为 cm 3，若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L 0=1.12×-10
解析 由题给条件得，1滴溶液的体积V =
25
1mL ，由题意可知：1滴溶液中油酸体积5001×251cm 3=8 ×10-5cm 3． 据此算得3次测得L 的结果分别为1.50×10-7cm 、1.62×10-7cm 、1.42×10-7cm ，其
平均值L =3
321L L L ++=1.51×10-7cm =1.51×10-10m ，这与公认值的数量级相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求．
【实验拓展】
1．学科间综合
例3 油酸分子式是C 17H 33COOH ，其中 对水有很强的亲和力，故当它滴入水中时，油酸分子能 在水中，形成一个 油膜．
解析 油酸的化学分子式是C 17H 33COOH ．它的一个分子可以设想为两部分组成：一部分是C 17H 33-，它不受水的吸引；另一部分是-COOH ，它对水有很强的亲合力．经过酒精稀释的油酸滴在水面上形成近似圆形的油膜，
酒精溶于水并挥发后，在水面上形成一层单分子纯油酸层，其中C 17H 33-冒出水面，而-COOH 部分在水
中．如图2所示，估算油酸分子的最大长度只需求
出这层油膜的厚度即可．
2．分子间距离的计算
例4 如图3所示,食盐(NaCl)的晶体是由钠离子(图中○)和
氯离子(图中●)组成的.这两种离子在空间中三个互相垂直的方
向上,都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量是
58.5g/mol,食盐的密度是2.2g/cm 3.阿伏伽德罗常数为6.0×
1023mol -1.在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的
数值最接近于(就下面四个数值相比).
A.3.0×10-8cm
B.3.5×10-8cm
C.4.0×10-8cm
D.5.0×10-8cm
解析 由题意可知，每立方厘米所含食盐的摩尔数为a =
55822..mol/cm 3，其所包含的分子数为n =5
5822..×6.0×1023=2.26×1022个/cm 3，则所含离子数为2n ，则每个离子所占有的体积为V 0=
26221. ×10-22cm 3=2.2×10-23 cm 3，将离子视为立方体，则两个距离最近的钠离子中心间的距离为其立方体的边长的2倍，即d =2·30V =3.9×10-8cm ，即答案C 正确。
【考点训练】
1．如何利用注射器较准确地测出1 mL 油酸溶液的体积?
2．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，准备以下器材：酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板，还缺少的器材有 ( )
A ．彩笔
B ．量筒
C ．方格坐标纸
D ．深水槽
3．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法中正确的是 ( )
A ．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去量油膜的面积
B ．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积
C ．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廊画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积．
D ．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积．
4．在做“用油膜法测分子大小”的实验中，为什么要待容器中的水稳定后才进行测量?若油酸分子直径的数量级为10-10m ，某同学的测量结果大于这个数量级，试分析可能的原因．
5．下列关于“用油膜法估测分子的大小”说法中，错误的是 ( )
A ．油膜法可以非常准确地将油膜分子的直径测量出来
B ．油膜法只能估测出分子直径的数量级
C ．为了使测量更准确些，应该保持容器的清洁，在实验过程中注意浅盘的稳定性
D ．实验的误差主要出在数出1 mL 溶液可以滴多少滴以及一滴溶液中含有多少体积纯油酸的计算上，为准确起见，应在实验前加强练习，多测几次取平均值
6．在计算一滴稀释油酸的体积时，要数出1mL 溶液中可以滴n 滴，从而计算出一滴溶液中含有 mL 的纯油酸．(每1 mL 溶液含L mL 纯油酸)
7．对于油酸分子竖立在水面上，下列说法正确的是 ( )
A ．油酸分子可分为两个部分，其中-COOH 对水有很强的亲和力，故能使油酸分子
竖立漂在水面上，形成单分子油膜层
B．油酸分子可分为两个部分，其中C17H33-对水有很强的亲和力，故能使油膜分子竖立在水中，形成单分子油膜层
C．油膜分子竖立水中时，油膜分子两个部分中的-COOH留在水里，C17H33-露出水面
D．油膜分子竖立水中时，它两个部分中的-COOH 露出水面而C17H33-留在水中8．粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸 1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴人量筒，记录滴人的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
④测得此油膜面积为3.60×102cm2．
(1)这种粗测方法是将每个分子视为，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为，这层油膜的厚度可视为油分子的。
(2)利用数据可求得油酸分子的直径为m．
9．下面哪些措施可以减小“用油膜法估测分子的大小”的实验的误差( )．
A．装在浅盘中的水用蒸馏水
D．向水中滴油酸酒精溶液液滴时，只要注射器针尖离水面近一些就可以，没有其他要求
C．在描绘油膜形状时，透明盖板要离水面近些
D．在油膜稳定后再描绘油膜的形状
10．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒
精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6 mL．用注射器测
得1 mL上述溶液中有液滴50滴．把1滴该溶液滴入盛水的
浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描
出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图4
所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm．求：
(1)油酸膜的面积；
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；
(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径．
【答案与提示】
1．在将注射器中注满油酸溶液后，应首先使针头朝上，把气泡排出，再使注射器针头竖直朝下．一般来说用手下推活塞很难保证活塞匀速运动，易造成油滴大小不一，而拔出活塞，让油酸溶液在重力作用下自由滴下效果较好．
2．ABC
3．对实验要点熟悉之后，很容易得出答案：D．
4．因水不稳定时易发生波动及振动，不易形成完整、准确的膜，从而导致误差较大．原因可能是油酸酒精浓度过大，一滴混合溶液中油酸的体积就大，形成单分子的油膜面积就大．而盛水的容器面积不够，油酸散到容器边上时散不开，即不能形成尽量薄的单分子油膜，造成测量误差较大．也可能盛水容器太小，痱子粉撒得过厚也是造成测量误差的原因．
5．A
6．n
L 7．AC
8．(1)球形 单分子油膜 直径 (2)1.11×10-9。
9．蒸馏水中不含杂质，不致对实验产生影响，因此A 选项正确．在向水中滴油酸溶液液滴时，注射器针尖要尽量靠近水面，避免对水面产生太大的冲击．如果液滴下落高度太大，对水面冲击太大，会形成爆炸式的、含有大锯齿形的油膜面，给测量造成困难．同时，滴液滴时还要求滴在膜的中央，因此B 选项错误．在描绘油膜形状时，盖板离水面近些便于描绘，C 选项正确．同时还要注意：①眼睛应在油膜的正上方，并使视线与油膜垂直；②在描绘过程中要避免引起水面振动．在油酸溶液液滴滴入水中后，会发现油膜面积先增大、后减小的现象，这是因为油膜中的无水乙醇的溶解和蒸发需要时间，一般在大油膜形成后1～2 s 的时间，就可以收缩成稳定的、面积较小的油膜，应在此时测量，D 选项正确．答案A 、C 、D ．
10．(1)由图中数得油酸薄膜轮廓内约包含62个方格，每个方格的面积为2×2=4 cm 2，所以总面积约为248 cm 2．
(2)由题知每滴油酸酒精溶液的体积是50
1mL ．由于油酸的浓度为每104mL 油酸酒精溶液中含6 mL 纯油酸，所以每滴溶液中含有纯油酸的体积是V =
4106×501mL=1.2×10-6mL (3)根据上述数据，测出油酸分子的大小为d =
S
V =4.8×10-10m 。
高中物理-实验：油膜法测分子的直径练习 A级抓基础 1．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( ) A．等效替代法B．控制变量法 C．理想模型法D．比值定义法 解析：应用油膜法测分子直径,其实验的原理是将油酸分子看成是球形的,测出油的体积,然后让油在水面上形成单分子油膜,测出油膜的面积,油的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度,即油分子的直径．该方法采用了理想模型法．答案：C 2．用“油膜法”来粗略估测分子的大小,认为油滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上,下列哪项是不正确的( ) A．分子都是球形的 B．所有分子都能形成单分子油膜 C．分子都是一个一个挨着一个排列的 D．滴入的油酸溶液是高纯度的溶液 解析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中,做这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙,紧密排列；为了获取单分子油膜,则将油酸滴入酒精溶液,形成低纯度的油酸溶液,故A、B、C正确,D不正确． 答案：D 3．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差,下列方法可行的是( ) A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并读出量筒里这些溶液的体积 V 1,则每滴油酸酒精溶液的体积V2＝ V 1 100 B．把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘水中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 解析：测一滴油酸酒精溶液的体积时,如果保证滴数是准确的,误差主要是从 量筒中读出n＝100滴溶液的体积,如果不是整体积数,那么估读的体积误差就大
物理教学法实验报告集(2011 目录前言………………………………………………………………………………02 实验一应用电火花计时器的力学实验研究……………………………………………………………………………… 05 实验二探究性小实验……………………………………………………………………………… 08 实验三单摆和倾斜摆实验的探究……………………………………………………………………………… 11 实验四测量金属电阻率及电容器电容量的实验研究……………………………………………………………………………… 13 实验五测量介质折射率的实验研
究……………………………………………………………………………… 15 实验六用油膜法估测分子大小的实验研究……………………………………………………………………………… 20 实验七微机辅助中学物理实验研究……………………………………………………………………………… 21 第 1 页共30 页前言《中学物理实验教学技能训练》是中学物理教学法课程的重要组成部分，是物理教育理论与中学物理实验教学实践的紧密结合，是对高师物理专业学生进行中学物理实验教学技能训练的主要途径。该课程通过对中学物理实验一般理论地讲授，对中学物理实验操作技能和教学技能的训练，以及对一些重要的、难度较大的中学物理实验进行练习和研究，从而使高师生了解中学物理实验的地位、作用及要求，熟悉
中学物理实验常用的仪器和设备，掌握中学物理实验的操作技能，具备演示实验教学和指导学生分组实验的教学技能，以及设计实验方案和研制实验仪器的初步本领。实验的主要内容有如下三部分：一、实验技能训练中学基本仪器的使用和维护，在此前的普通物理实验、近代物理实验等实验中已经了解。二、演示实验训练及研究演示实验是教师在课堂教学中为配合教学而进行的表演、示范性实验。演示实验的技能和能力是物理教师的基本功。具体从以下三方面训练：1、实验操作技能：包括实验仪器的准备与调整，实验方案的实施，实验操作的程序规范、方法、技能技巧及注意事项，实验故障的排除及简单仪器的维修等。2、实验教学技能：包括如何引导学生观察——观察什么、怎样观察；如何配合讲解——介绍实验的目的、装置、原理，实验过程中提出一系列启发性的问题，引导学生思维；如何根据实验记录推导
实验十三 用油膜法估测分子的大小 1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图1甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小.用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S 表示单分子油膜的面积，用d 表示分子的直径，如图乙所示，则d ＝V S . 图1 2.实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔. 3.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差. (2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL ，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液. (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n . (4)根据V 0＝V n n 算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0. (5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上. (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上. (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上. (8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上
实验:用油膜法估测分子的大小 教案 实验目的：学会用油膜法估测分子的大小 实验器材：①注射器或滴管 ②事先配制好的油酸酒精溶液 ③量筒④盛有清水的浅盘 ⑤ 痱子粉⑥玻璃板⑦坐标纸 实验原理：如果分子直径为d ，油滴体积是V ，油膜面积为S ，则d=V ／S ，测出一滴油酸酒 精溶液中纯油酸的体积V ，测出油膜的面积S ，估算出分子直径的数量级。 实验步骤 1．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL ）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 。 2.往边长约为30—40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上。 3．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面 上一滴，形成如图1—1所示的形状，待油酸薄膜的性状稳定后，将 准备好的玻璃板放在浅盘上，（注意玻璃板不能与油膜接触）然后将 油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。 4．将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上，计算出油膜 的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为1cn 的正方形为单位，计算 出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个， 5．根据纯油酸的体积V 和油酸的面积S 可计算出油酸薄膜的厚度S V l ，即油酸分子的大小。 注意事项 1．油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。 2．油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。 3．每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。 4．痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。 实验纪录
课堂练习 1．油酸是一种脂肪酸，它的分子和水分子有很强的能力，当它浮在水面上形成一层油膜时，薄膜中只有一层分子，这样的一层油酸薄膜简称。如果油酸分子可以大致看作球形，油膜的厚度就是分子的直径。事先测出一滴油酸的体积V，再测出油膜的面积S，就可计算出油膜分子的直径d=。油酸分子直径的数量级是m。 2．用注射器或滴管将老师事先配制好的溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的，然后再按油酸酒精溶液的浓度，计算出一滴溶液中的体积V。 能力测试： 1．实验中为什么要待容器中的水稳定后再进行实验？ 2．油酸分子直径的数量级在10-10m，有位同学的测量结果远大于这个数量级，试分析可能的原因。 3．根据你的体会，试述做好本实验应该注意的几个问题。（或影响实验结果的因素）4．已知酒精油酸溶液的浓度为1‰，一滴油酸酒精溶液在水中扩展的油膜面积约为186cm2，1Ml油酸溶液约有66滴。试确定油酸分子的大小。 作业：完成实验报告 附：“用油膜法估测分子大小”的实验指导 用油膜法估测分子的大小这一学生实验，是要让学生学习一种方法，即用宏观手段来研究微观问题，该实验具有很强的探索性，因此指导学生做好这个实验是十分有意义的。要做好这个实验，需注意以下三个主要问题。 一、浓度配制 教材中要求老师事先配制好一定浓度的酒精油酸溶液，并无明确指明要配多大的浓度、而这一浓度大小的选择正是这个实验成功的关键。通过多次试验，我们认为浓度选取1‰较合适。配制浓度为l‰的油酸溶液可经两次配制。第一次配制，在100ml量筒中准确地放人96ml无水乙醇，再用5ml量简量入4ml油酸，充分搅拌后，得到4％浓度的油酸溶液。第二次配制，取97．5ml的无水乙醇放入另一个100ml量筒中，用5ml量筒准确量入第一次配好的浓度为4％的油酸溶液2．5ml，充分搅拌，便得到l‰的油酸溶液。
实验四 用油膜法估测分子的大小 实验目的：学会用油膜法估测分子的大小 实验器材：①注射器或滴管 ②事先配制好的油酸酒精溶液 ③量筒④盛有清水的浅盘 ⑤痱子粉⑥玻璃 板⑦坐标纸 实验原理：如果分子直径为d ，油滴体积是V ，油膜面积为S ，则d=V ／S ，测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸 的体积V ，测出油膜的面积S ，估算出分子直径的数量级。 实验步骤 1．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL ）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 。 2.往边长约为30—40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上。 3．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸 酒精溶液滴在水面上一滴，形成如图1—1所示的 形状，待油酸薄膜的性状稳定后，将准备好的玻璃 板放在浅盘上，（注意玻璃板不能与油膜接触）然 后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。 4．将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上，计算出油膜的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为1cn 的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个， 5．根据纯油酸的体积V 和油酸的面积S 可计算出油酸薄膜的厚度S V l ，即油酸分子的大小。 注意事项 1．油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。 2．油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。 3．每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。 4．痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。
实验纪录 1．油酸是一种脂肪酸，它的分子和水分子有很强的能力，当它浮在水面上形成一层油膜时，薄膜中只有一层分子，这样的一层油酸薄膜简称。如果油酸分子可以大致看作球形，油膜的厚度就是分子的直径。事先测出一滴油酸的体积V，再测出油膜的面积S，就可计算出油膜分子的直径d=。油酸分子直径的数量级是m。 2．用注射器或滴管将老师事先配制好的溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的，然后再按油酸酒精溶液的浓度，计算出一滴溶液中的体积V。 能力测试： 1．实验中为什么要待容器中的水稳定后再进行实验？ 2．油酸分子直径的数量级在10-10m，有位同学的测量结果远大于这个数量级，试分析可能的原因。 3．根据你的体会，试述做好本实验应该注意的几个问题。（或影响实验结果的因素） 4．已知酒精油酸溶液的浓度为1‰，一滴油酸酒精溶液在水中扩展的油膜面积约为186cm2，1Ml油酸溶液约有66滴。试确定油酸分子的大小。 作业：完成实验报告 附：“用油膜法估测分子大小”的实验指导
实验十用油膜法估测分子大小的实验研究 一实验原理 将一滴经过乙醇稀释的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上迅速散开形成一个近似圆形的油膜，此时溶液中的酒精大部分溶于水，其余的就挥发掉了，留在水面上的是一层纯油酸薄膜。实验已经发现这层油膜是一个单分子层，即是一个分子厚度，油酸分子直立在水面上，因此估测油酸分子的最大长度只要估计油膜厚度就可以了。 二实验过程 （1）配制溶液 用10ml量杯配制油酸对溶液比为1:100的稀释溶液，稀释剂用无水酒精。配制过程中所用的各种器具必须保持清洁，吸取酒精、油酸、溶液的注射器必须分别专用，以免加大误差。 （2）测油酸体积 用注射器计数1ml稀释溶液的滴数。反复记三次，取平均值作为1ml溶液的滴数。根据所配稀溶液中油酸与溶液之比，1ml溶液的滴数，计算出每一滴溶液所含纯油酸的体积。 （3）测油酸面积 在清洁的浅盘中倒入清水，水深1—2cm。待水面平静后在水面上撒上一层薄而均匀的爽生粉。用注射器在浅盘中央水面上约1cm处，滴一滴稀释的油酸。片刻后，将有机玻璃板轻轻盖到浅盘上，注意不要振动水面。用水彩笔迅
速在有机玻璃上描绘出油酸薄膜的轮廓图。将有机玻璃上的轮廓描到方格纸上，并利用方格纸算出轮廓的面积S 。 三 实验数据及误差分析 （1）一滴溶液所含纯油酸的体积 1ml 稀释溶液的滴数分别为176滴、178滴、174滴，三者取平均值，得每一滴稀释溶液体积为1176 ml, 稀释溶液中纯油酸浓度为1:100，综上得每一滴稀释溶液中纯油酸的体积为 V 0= 1176 × 1100 =5.6818×10?5 ml (2) 一滴溶液中油酸单层分布时的薄膜面积 S=406cm 2 (3) 油膜厚度（分子大小L ）计算 L = V 0S =5.6818×10?5ml 406cm 2=1.399×10?7cm (4) 实验误差分析 公认值L=1.12×10?7 精确度= 1.399×10?7cm ?1.12×10?7cm 1.12×10?7×100％=24.9％ 实验结果明显比公认值偏大，导致误差的原因可能有以下几点：1、从配置油酸溶液到将油酸溶液滴到浅盘水面上经过一段时间，而且这段时间没有对溶液进行密封措施，这会使得溶液中酒精大量挥发（酒精较油酸易挥发），导致溶液中的油酸浓度较测量值偏大，进一步影响实验结果，使结果偏大； 2、在计1ml 稀释溶液滴数与将稀释溶液滴入浅盘时前后注射器角度不一样可能导致两次操作中每一滴的体积不同，导致实验结果偏离公认值；3、描又算面积轮廓时视线没有与有机玻璃板面严格垂直，使得描出来的面积与真实面积不符。
实验六单分子油膜估测分子的大小 【实验操作】 一、实验目的 估测油酸分子的直径 二、实验原理与方法 1．实验原理： 利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=V/S计算出油膜的厚度。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 油酸的分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是C17H33——，另一部分是——COOH，其中——COOH对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水并很快挥发，在水面上形成近似圆形的一层纯油酸薄膜，其中C17H33—一部分冒出水面而——COOH部分留在水中，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜。 单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，量出这些米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径。 2. 实验方法：估测法、累计测量法、间接测量法 三、实验器材 浅盘、痱子粉、注射器（或滴管）、量筒、透明坐标板、水彩笔（或钢笔）、事先配制好的油酸酒精溶液。 四、实验步骤及注意事项 [实验步骤] （1）先在浅盘中倒入2～3cm深的水，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上。 （2）用滴管或注射器将酒精油酸溶液逐滴滴入量筒至1ml，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸溶液的体积V0/滴。 （3）用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜形状稳定后，将透明坐标板放在浅盘上，用水彩笔或钢笔画出油膜形状。 （4）将玻璃放在坐标纸上，算出油膜面积S；或通过数玻璃板上的方格数，算出油膜面积S。（5）根据溶液浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
高中物理实验报告示范文 本 After completing the work or task, record the overall process and results, including the overall situation, progress and achievements, and summarize the existing problems and future corresponding strategies. 某某管理中心 XX年XX月
高中物理实验报告示范文本 使用指引：此报告资料应用在完成工作或任务后，对整体过程以及结果进行记录，内容包含整体情况，进度和所取得的的成果，并总结存在的问题，未来的对应策略与解决方案。，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 篇一：中学物理实验报告徐婷婷 中学物理实验报告 实验名称干电池的电动势和内阻的测定及油膜法测分 子直径班级物理092班姓名徐婷婷学号09180212 实验日期20xx/3/29 同组人张丰蕾 一、实验目的 ①参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探 究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计 思想，并对相关问题进行深入思考。 ②深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨 学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。 ③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力
和交流、合作的能力。 二、实验器材 干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、1.5V干电池、开关、导线若干条。 油膜法测分子直径：油酸—水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。 三、实验原理 （1）干电池的电动势和内阻的测定1. 安阻法 如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）。处理数据时的方法有两种：①计算法 在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电
第1 节物体是由大量分子组成的 第1 课时实验：用油膜法估测分子的大小 ◆学习目标定位 1．理解此实验的原理． 2．会利用油膜法计算分子的直径. 一、实验目的 1．用油膜法估测分子的大小． 2．体会通过测量宏观量来测量微观量的方法． 二、实验原理 1．估测分子的大小通常采用油膜法 取 1 mL 的油酸，并精确地测出它的体积，用无水酒精按1∶200 的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解．用滴管提取 1 mL 稀释后的油酸，并测算出滴管中滴出一滴的体积．在盛水盘中装入约 2 cm 深的蒸馏水，为便于观测油膜的面积，可在水面上轻撒上一层痱子粉，在水盘中央滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，到油膜面积不再扩大时，用一块玻璃盖在盘缘上描出油膜的轮廓图，如下图所示，把这块玻璃放在方格纸上，数出油膜所占的格数， V 然后计算出油膜的面积．于是油膜的厚度d＝S便可测算出来． 2．油酸在水面上形成单分子层油膜 油酸分子的一端对水有很强的亲和力，被吸引在水中，另一端对水没有亲和力，便冒出水面．油酸分子都是直立在水中的，单分子油膜的厚度等于油酸分子的长度．若把分子当成小球，油膜的厚度也就等于分子的直径，如图所示，其线 度的数量级为 10－10 m.
一、实验目的 用油膜法估测分子的大小． 二、实验器材 体积比为 1∶200 的油酸若干毫升、浅盘 1 个 (30 cm×40 cm)、滴管 1 支、带方格的透明塑料盖板 1 块、量筒 1 个、彩色水笔 1 支、痱子粉． 三、实验原理 把一滴油酸 (事先测出其体积 V)滴在水面上，在水面上形成油膜 (一般认为此油膜是单分子油膜 )，如图所示．把分子看成球形，油膜的厚度就认为是油酸分 V 子的直径 d，测出油膜面积S，则 分子直径 d＝S. (1)油酸分子并不是球形的，但这里把它们当成球形处理，这是一种估算的 方法． (2)油酸分子在水面是单层排列的，即单分子油膜． (3)忽略油酸分子之间的间隙，油酸分子是紧密排列的． (4)尽管用不同方法测量分子直径的结果有差异，但除一些高分子有机物外， － 10 一般测得的数量级一致，分子直径的数量级为10 m. (5)痱子粉 (或细石膏粉 ) 的作用：因为油酸薄膜是透明的，在水面上很难看清 其边界，将痱子粉撒在水面上后，再滴 1 滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开， 形成一块薄油膜，薄油膜上没有痱子粉，边界处有痱子粉，这样就能清楚地看出 油膜的边界，便于比较准确地测出薄油膜的面积． 四、实验步骤
单分子油膜法估测分 子直径
实验六单分子油膜估测分子的大小 【实验操作】 一、实验目的 估测油酸分子的直径 二、实验原理与方法 1．实验原理： 利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=V/S计算出油膜的厚度。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 油酸的分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是C17H33——，另一部分是——COOH，其中——COOH对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水并很快挥发，在水面上形成近似圆形的一层纯油酸薄膜，其中C17H33—一部分冒出水面而——COOH部分留在水中，油酸分子直立在水面上，形成一个单分子油膜。 单分子油膜法粗测分子直径的原理，类似于取一定量的小米，测出它的体积V，然后把它平摊在桌面上，上下不重叠，一粒紧挨一粒，Array 量出这些米粒占据桌面的面积S，从而计算出米粒的直径。 2. 实验方法：估测法、累计测量法、间接测量法
三、实验器材 浅盘、痱子粉、注射器（或滴管）、量筒、透明坐标板、水彩笔（或钢笔）、事先配制好的油酸酒精溶液。 四、实验步骤及注意事项 [实验步骤] （1）先在浅盘中倒入2～3cm深的水，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上。 （2）用滴管或注射器将酒精油酸溶液逐滴滴入量筒至1ml，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸溶液的体积V0/滴。 （3）用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜形状稳定后，将透明坐标板放在浅盘上，用水彩笔或钢笔画出油膜形状。 （4）将玻璃放在坐标纸上，算出油膜面积S；或通过数玻璃板上的方格数，算出油膜面积S。 （5）根据溶液浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 （6）用一滴纯油酸的体积V和薄膜面积S，即可计算出薄膜的厚度d = V/S。 [注意事项] （1）油酸酒精溶液配制后，不要长时间放置，以免改变浓度，产生误差。油酸酒精溶液的浓度以接近l‰为宜。 （2）注射器针头高出水面的高度应在1cm之内,当针头靠近水面(油酸酒精溶液没滴下之前)时，会发现针头下方的痱子粉末层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果. （3）实验时针管（或滴管）在接近水面1cm左右滴油酸溶液，并且在液面稳定后，画下液面形状。 （4）在玻璃上画轮廓线时，要待测油酸面扩散后又收缩稳定后再画,这是因为：
实验十二用油膜法估测分子的大小 1 .实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管卜容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉卜油酸酒精溶液、量筒、彩笔. 2. 实验步骤 (1) 用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差. (2) 配制油酸酒精溶液，取油酸 1 mL,注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精， 直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了 500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液. (3) 用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n. (4) 根据V0 =半算出每滴油酸酒精溶液的体积V。. (5) 向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上. (6) 用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上. (7) 待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上. (8) 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上 边长为1 cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个). (9) 根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积=V算出油酸薄膜的厚度d.V，并代入公式d 【考纲解读】1?学会用油膜法估测油酸分子的大小2理解间接测量微观量的原理和方法. 基本实验要求
(10) 重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小. 规律方法总结 1 ?实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小?当把一滴用酒精稀释 过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上 形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜?如果算出一定体积的油酸在水面上形成的 单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小?用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的 体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如实验原理图乙所示，则 d =舟. S 2 ?数据处理 3. 注意事项 (1) 注射器针头高出水面的高度应在 1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发 现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果. (2) 待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓?扩散后又收缩有两 个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩. (3) 当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗， 并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁. (4) 本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可 课堂探究-考点突破先曲后听共同探究规律施 考点一实验原理与实验操作
高中物理实验报告模板 篇一：中学物理实验报告徐婷婷 中学物理实验报告 实验名称干电池的电动势和内阻的测定及油膜法测分子直径班级物理092班姓名徐婷婷学号 091802 实验日期 20xx/3/29 同组人张丰蕾 一、实验目的 ①参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计思想，并对相关问题进行深入思考。 ②深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。 ③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。 二、实验器材 干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、1.5V干电池、开关、导线若干条。 油膜法测分子直径：油酸—水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。 三、实验原理 （1）干电池的电动势和内阻的测定 1. 安阻法
如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）。处理数据时的方法有两种：① 计算法 在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电路欧姆定律可得：E=I1（R1+r）（1） E=I2（R2+r）（2）联立（1）、（2）可得E I1I2(R1R2)I1R1I2R2 r, I2I1I2I1 将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。 由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r），将其转化为 1 REr （3） I 1 根据实验所得数据作出R曲线，如图2所示，此直线的斜率为电源电动势E， I 对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。 2. 伏阻法 如图3所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对
《油膜法测分子直径》课后作业答案 1. 一滴体积为V 的油酸滴入水中，形成面积为S 的单分子油膜。则油酸分子的直径 d = 。阿伏加德罗常数为N A ，油酸的摩尔质量为M ，则油酸的密度ρ= 。 答案：1．V /S 3πMS 3/4V 3N A 2.某种油剂的密度为8×102kg ／m 3,取这种油剂0.8g 滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为( ) A.1010cm 2 B.1010m 2 C.104cm 2 D.104m 2 答案：2.D 3.取1cm 3的油酸溶于酒精，制成200cm 3的油酸酒精溶液。已知1cm 3的溶液有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，测出这一薄膜的面积为0.2m 2，由此估测油酸分子的直径为多少米?(取一位有效数字) 答案：3.一滴油酸溶液含油酸的体积 3 1036m 10m 10502001V --=??= 4．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器抽得上述溶液2 mL ，现缓慢地滴出1 mL 溶液，共有液滴数为50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)． 试问：(1)这种估测方法是将每个分子视为________模 型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视 为________油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的 ________。 (2)右图中油酸膜面积为22400 mm 2 ；每一滴油酸酒精溶 液中含有纯油酸体积是________ mL ；根据上述数据， 估测出油酸分子的直径是________ m ．(最后一空保留一位有效数字) 答案：4. (1)小球 单分子 直径 (2)1滴混合溶液中含纯油酸体积： V ＝150·6104 mL ＝1.2×10－5 mL ； 由d ＝V S ＝5×10－10m. 5．利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－ 3 cm 3，形成的油膜面积为
实验十二 用油膜法估测分子的大小 一、实验目的 1．估测油酸分子的大小． 2．学习间接测量微观量的原理和方法． 二、实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图1所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，用S 表示单分子油膜的面积，用d 表示分子的直径，如图2所示，则：d ＝V S . 图1 图2 三、实验器材 盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 四、实验步骤 1．用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差． 2．配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL ，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液． 3．用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n . 4．根据V 0＝V n n 算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0. 5．向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上． 6．用注射器或滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上． 7．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上． 8．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)． 9．根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ，并代入公式d
用油膜法估测分子的大小实验测试题及解析 1．(2019·全国卷Ⅲ)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_______________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 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________________ ________________________________________________________________________。 为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_____________________________________。 解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀释。根据V ＝Sd ，要求得分子的直径d ，则需要测出油膜面积，以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数。 答案：使油酸在浅盘的水面上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，得到一滴溶液中纯油酸的体积 单分子层油膜的面积 2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是__________。(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液；测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m 2。由此估算出油酸分子的直径为____________ m 。(结果保留一位有效数字) 解析：(1)依据实验顺序，首先测量一滴油酸溶液的体积(④)，然后在浅盘中放水和痱子粉(①)，将一滴溶液滴入浅盘中(②)，将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状(⑤)，最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油膜的总面积(③)，故正确的操作顺序为④①②⑤③。 (2)一滴油酸酒精溶液的体积为V ＝1300×50×10－6 m 3＝SD ，其中S ＝0.13 m 2，故油酸分子直径： D ＝V S ＝1300×50×0.13×10－6 m ＝5×10－10 m 。 答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10－10
实验十二 用油膜法估测分子的大小 考纲解读 1.学会用油膜法估测油酸分子的大小.2.理解间接测量微观量的原理和方法． 基本实验要求 1．实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔． 2．实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差． (2)配制油酸酒精溶液，取油酸1 mL ，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液． (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n . (4)根据V 0＝V n n 算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0. (5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上． (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上． (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上． (8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)． (9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ，并代入公式d ＝V S 算出油酸薄膜的厚度d . (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小． 规律方法总结
1．实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的 体积，用S 表示单分子油膜的面积，用d 表示分子的直径，如实验原理图乙所示，则d ＝V S . 2．数据处理 3.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm 之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果． (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓．扩散后又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩． (3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁． (4)本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可. 考点一 实验原理与实验操作 例1 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在
用油膜法测分子的直径专练 1.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（ ） A.将油膜看成单分子油膜 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.将油膜分子看成球形 答案：ABD 解析：把油酸分子进行理想化处理就是科学的方法. 2.用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（ ） A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.体积 D.密度 答案：B 解析：阿伏加德罗常数N A =0V V m .（V m —摩尔体积，V 0—分子体积，V 0=6 1πD 2） 3.利用油膜法测出了分子直径D 后，若滴在液面上一滴油酸的体积为V ，水面上形成的油膜面积为S ，这滴油酸中的油酸分子数为N ，阿伏加德罗常数为N A ，则下述表达式近似正确的是（ ） A.V=61N πD 3 B.S=2 1N πD 2 C.V=N A DS D.S=N A πD 2 答案：A 解析：油酸分子的体积V 0=6 1πD 3 所以这滴油酸（共有N 个分子）的体积V=NV 0= 61N πD 3，故A 正确，C 错. 油酸分子所占面积S 0=4 1πD 2 所以含有N 个分子的这滴油酸油膜的面积S=NS 0= 41N πD 2，故B 、D 错. 4.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简要步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 C.用浅盘装入约2 cm 深的水,然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 D.用公式L=S V ,求出薄膜厚度,即油酸分子的大小 E.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 F.用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数 上述实验步骤的合理顺序是. 答案：CFBAED 解析：由实验原理可得. 5.（6分）为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（ ） A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V 1，则每滴
( 实验报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-053891 高中物理实验报告模板High school physics experiment report template
高中物理实验报告模板 中学物理实验报告 实验名称干电池的电动势和内阻的测定及油膜法测分子直径班级物理092班姓名徐婷婷学号09180212 实验日期20xx/3/29 同组人张丰蕾 一、实验目的 ①参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计思想，并对相关问题进行深入思考。 ②深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。 ③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。 二、实验器材 干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、1.5V干电池、开关、导线若干条。 油膜法测分子直径：油酸—水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。 三、实验原理 （1）干电池的电动势和内阻的测定1. 安阻法
如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）。处理数据时的方法有两种：①计算法 在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电路欧姆定律可得： E=I1（R1+r）（1）E=I2（R2+r）（2）联立（1）、（2）可得E I1I2(R1R2)I1R1I2R2 r, I2I1I2I1 将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。 由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r），将其转化为 1 REr （3） I 1 根据实验所得数据作出R曲线，如图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，I 对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。 2. 伏阻法 如图3所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，并记录实验数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压