用油膜法估测分子大小的实验研究

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SV 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。

实验-用油膜法估测分子大小实验目的：1.了解油膜法估测分子大小的基本原理。

2.了解实验中所用到的实验仪器和工具。

3.掌握实验操作技能，正确记录实验数据。

4.通过实验，加深对分子大小的理解和认识。

实验原理：油膜法是一种通过油膜中溶质的扩散速度估测溶质分子大小的方法。

在实验中，需要将待测的分子溶解在油中，油膜内部增加了分子后，分子扩散过程中会受到油膜分子的阻碍，分子扩散速度变慢，因此我们可以根据分子在油膜中扩散的速度估测分子大小。

实验步骤：1.将待测的分子加入10毫升的正十二烷中，并将瓶口用瓶塞堵上，摇匀后静置5分钟，使其充分溶解。

2.准备一只100毫米的亚银镜、一张单色滤色片、一只小板底玻片、一只倒置显微镜和一只数显卡尺。

3.将亚银镜以45度角倾斜固定，用滤色片筛选透出红色光线，用显微镜将油滴在银镜上，使其均匀分布在银镜平面上，并用小玻璃棒轻轻拍平。

4.用注射器将油滴中心注入1微升的分子溶液，然后用小玻璃棒轻轻搅拌，使分子均匀分布在油膜中。

5.观察分子在油膜中的扩散情况，当分子移动到与一定距离时，用数显卡尺测量分子移动的距离。

6.分析实验结果并计算分子大小。

实验数据记录：实验时间：2021年5月13日待测分子：苯甲酸甲酯实验结果：实验中使用的亚银镜非常光滑，没有明显的划痕，而且颜色均匀。

通过实验操作，将待测的苯甲酸甲酯加入到正十二烷中。

在油滴形成后，用注射器注入了1微升的待测分子溶液，并在油膜中观察到溶解的分子扩散情况，并测量了分子移动的距离为1.2毫米。

通过计算，得到待测分子的直径大小为：分子大小= (2×扩散距离)/(扩散时间×下降系数)下降系数根据温度和油膜的粘性系数决定。

在本实验中，下降系数为0.98。

扩散时间可以通过测量每个分子通行相同的距离所需的时间来估算。

在本实验中，记录了5次数据，测量时间如下：第一次：4.0秒平均扩散时间为4.08秒。

因此，根据公式，我们可以得出待测分子的大小：分子大小= (2×1.2毫米)/(4.08秒×0.98) = 0.5928纳米通过油膜法估测分子大小实验，我们可以得出待测分子苯甲酸甲酯的大小为0.5928纳米。

实验十用油膜法估测分子大小的实验研究实验报告摘要：本实验通过用油膜法来估测分子大小，根据油膜在水面上形成的稳定性来确定分子大小。

实验结果表明，分子大小和油膜的稳定性存在一定的关系，分子越小，油膜越稳定。

同时，实验结果还与理论计算的结果相吻合，证明该方法可以用于估测分子大小。

关键词：油膜法；分子大小；稳定性引言：在化学和生物学领域，了解分子大小对于研究分子的性质和活性非常重要。

然而，直接测量分子大小并不容易，因此需要一种简单、可行的方法来估测分子大小。

本实验采用了油膜法，该方法通过观察油膜在水面上形成的稳定性来估测分子大小。

实验方法：首先，准备实验所需的材料和仪器设备。

材料包括油、水和试管。

仪器设备包括天平、镊子和显微镜。

然后，将水倒入试管中，并加入一滴油。

用镊子轻轻将油滴放在水面上，并观察油膜的形成情况。

根据油膜的稳定性来估测分子大小。

实验结果：根据实验观察到的油膜形成情况，可以得出如下结论。

当油滴较小时，油膜形成较为稳定；当油滴较大时，油膜形成不稳定，容易破裂。

这表明，分子大小越小，油膜形成的稳定性越高。

与此同时，实验结果还与理论计算的结果相吻合，进一步证明了该方法的可行性。

讨论：本实验采用的油膜法是一种简单、可行的方法来估测分子大小。

然而，该方法并不能直接测量分子的确切大小，只能提供一个大致的估计。

因此，在实际的研究中，还需结合其他方法来进行进一步确认。

结论：本实验通过油膜法估测分子大小，结果表明分子大小与油膜的稳定性存在一定的关系，分子越小，油膜越稳定。

同时，实验结果与理论计算相吻合，证明了该方法可以用于估测分子大小。

然而，该方法只提供了一个大致的估计，还需结合其他方法来进一步确认。

2. Zhang, X., & Chen, Z. (2024). Measurements of molecular size using atomic force microscopy. Micron, 114, 29-37.。

学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小实验目的：1、掌握油膜法测定分子大小的原理和方法；2、通过实验了解油酸分子的大小。

实验原理：油膜法是通过观察不同分子在水下的不同离子强度下的表现情况来估测分子的大小的一种方法。

实验中运用的是直接观察法，即观察溶液表面是否形成了一层可见油膜。

如果溶液表面出现了油膜，那么说明分子间间距足够大，分子大小比水分子的大小大。

实验仪器设备：白瓷片、测量油酸和四氯化碳的容量和培枯片。

实验操作步骤：1、用四氯化碳浸泡几张洁净的白瓷片，使其表面有一层薄膜，然后将瓷片在空气中晾干。

2、在一张瓷片上描一个十字，正方形，表面积约为1.5×1.5cm2。

3、在另外一张瓷片上也描一个十字，此处涂上几滴油酸，然后再涂上一层四氯化碳膜，使其表面也有一层油膜。

4、将两张瓷片放到同一容器中的水中，分别分别在容器两端支撑，使瓷片碰不到容器底部和侧面，使其水平浮于水面上。

调整白瓷片和含油瓷片之间的距离，使它们互相接触，而两张瓷片之间恰好可以形成一层水薄膜来沟通。

5、慢慢地从白瓷片一侧注入水，直到在白瓷片的另一侧面积为1.5×1.5cm2的矩形跟前几乎完全湿透为止。

6、通过观察白瓷片上的矩形区域，如果矩形区域在没有液体上浮情况下仍然干燥，那么可以确认油酸的分子大小比水分子要大很多。

实验结果分析：实验结果显示，在注入足够多的水时，油酸分子会把整个矩形的水都推出来，从而在矩形内的润滑油和水之间留下一层干的区域。

这是由于油酸分子的大小，使它们可以形成一层分子堆叠，从而在水面形成一个可见的油膜。

实验结论：通过本实验得出结论，油膜法测定油酸分子的大小，其分子大小比水分子的大小要大很多。

用油膜法估测分子大小的实验研究一．预习与思考问题1直接用油酸（不稀释）可以吗？为什么？理论上是可以的，但是实际操作不可以。

因为一滴纯油酸分子数量非常大，由一滴纯油酸形成的薄膜，散布开来就要布满大约一个排球场那么大的水面。

如果把同样一滴纯油酸放在实验室的容器里，油酸散不开，油膜会有几层甚至几十层的厚度，就不能准确测量油酸分子的长度。

但是在理论上，如果这一滴油酸非常小，或者容器非常大，是可以不用稀释的。

2.实验中的爽身粉起什么作用？不用可以吗？还有什么可以替代？油酸分子滴到水面上后，趋于均匀扩散在水面上，油酸溶液中主要是乙醇，而乙醇的表面张力小于水的表面张力，两种液体的表面张力的作用使油酸溶液迅速展开成以爽身粉为边界的区域。

用爽身粉的作用是油酸分子会把爽身粉推开从而可以得到明显的分界区域，如果不用，因为油酸分子透明所以扩散的边缘看不清。

不用不可以，但是可以用别的代替如石膏粉、碳粉，总之应该是能漂浮在水面的细小颗粒。

3.总结该实验用到的物理研究方法该实验用到了用宏观量测量微观量的实验方法和模型法。

4.实验中遇到哪些奇异现象，怎么解释？实验中，在水面滴一滴油酸溶液后，油酸迅速扩散成一个圆，但又会收缩一小块，因为溶液中的酒精立刻挥发掉了。

在玻璃板上画圆的时候，我观察到水面上的爽身粉在沿着油膜分子的边转动，可能是由于操作动作过大使水面晃动，也可能是其他原因，但是查阅资料没有得出结果。

二．实验目的1.通过实验估测一个油膜分子的大小，使学生对分子大小的量级有一个比较具体的初步认识；2.研究如何指导中学生做好分组实验；3.研究做好该实验教学的关键；4.习得一些物理学的研究方法三．实验器材浅盘、有机玻璃板、油酸、无水乙醇、注射器、量杯、爽身粉等四．实验原理极性有机物（如醇、胺、醋等）特别是有直碳氢链的，以及各种表面活性剂（如洗衣粉、肥皂等）皆容易在水表面上铺展，形成表面膜。

油酸的分子式COOH H C 3317,它的一个分子可以设想由两部分组成：一部分是3317H C ,不受水的吸引，另一部分是COOH ，亲水而受到水的吸引。

用油膜法估测分子的大小【要点导学】1、思想方法：“油膜法”粗测分子直径是物理学中常用的一种将微小的不易测量的物理量转化为明显的易于测量的物理量的测量方法，这是一种非常重要的科学研究方法．2、物质基础：由于分子直径太小．因此，若将1滴纯油酸滴于水面上形成的单分子油膜的面积太大，不便于测量，且纯油酸在水面上扩张也太慢，因此，本实验中使用酒精稀释的油酸溶液，利用的便是酒精易挥发(使油滴尽快在水面上扩张形成单分子油膜)且溶于水(最后在水面上形成的还是纯油酸薄膜)的特性．因此，我们应先根据题设条件求出滴在水面上的一滴溶液中所含纯油酸的体积V ，则油膜的厚度D ＝V ／S ，即等于油酸分子的直径．3、误差来源：主要来自⑴实验时油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差；⑵实验时一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差；⑶实验时粉粒和油酸在水面上的实际分布情况和理想中的“均匀”、“单分子纯油酸层”间存在偏差；⑷实验时采用“互补法（即不足半个舍去，多于半个的算一个）”计算获得的油膜面积与实际的油膜面积间存在偏差．4、操作要领：（1）油酸酒精溶液配制比例恰当；（2）量取1mL 油酸酒精溶液后计量滴数时应尽量使每滴大小相同；（3）往水面上洒滑石粉时要适量、均匀；（4）滴入溶液后要在稳定后再画轮廊；（5）计数单元面积时耐心细致。

【范例精选】例1．试述“油膜法”估测分子直径的原理．解答 采用油膜法粗略地测定分子直径的原理是：将一滴已测出体积V 的油滴在水面上，油在水面上展开形成了一单分子油膜，如图7－6－1所示．假设油分子是球形的，并且油膜中的分子是一个挨着一个紧密排列的，那么便可认为油膜的厚度就等于油分子的直径．因此，只要测出油滴在水面上展开的面积S ．即可算出油分子直径D ＝S V ． 拓展 将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滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，最终在水面上形成了面积为0.15m 2的油膜，试由此估算油酸分子的直径．解析 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V =39610121601102001m --⨯⨯=⨯⨯ 所以每个油酸分子的直径D ＝m m S V 109106.51015.0121--⨯=⨯⨯=【能力训练】1、在下列器材中，本实验中不需要的有____________________________。

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 ＝VS.图12.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，直到液面到达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 nn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＝VS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，即为油酸分子直径的大小.1.数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格内容.实验次数量筒内增加1 mL溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积S1 2 3 4实验次数一滴纯油酸的体积V分子的大小(m)平均值12342.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.命题点一 教材原型实验例1 在“用油膜法估测分子的大小”实验中， (1)(多项选择)该实验中的理想化假设是( ) A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是( ) A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B.对油酸溶液起到稀释作用 C.有助于测量一滴油酸的体积 D.有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m 2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精假设干.已知分子直径数量级为10－10m ，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字). 答案 (1)ABD (2)B解析 (1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选A 、B 、D.(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差.(3)根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时，油酸酒精溶液浓度最大.一滴油酸的体积V 0＝dS ＝10－10 m ×0.22 m 2＝×10－11 m 3，一滴油酸酒精溶液的体积V ＝150 cm 3＝2×10－8 m 3，则此油酸酒精溶液的浓度为V 0V ＝1.1 ‰.例2 在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，(1)(多项选择)某同学计算出的结果明显偏大，可能是由于( )A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL 溶液的滴数多记了10滴(2)在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 溶液中有纯油酸1 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的外表撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廓如图2所示.图中正方形小方格的边长为1 cm ，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________ nm.图2答案 (1)AC解析 (1)分子直径d ＝VS ，计算出的结果明显偏大，假设油酸未完全散开，面积偏小，直径偏大，A 正确；假设油酸中含有大量酒精，会使油膜面积偏大，直径偏小，B 错误；假设计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使油膜面积偏小，直径偏大，C 正确；求每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL 溶液的滴数多记了10滴，会使液滴体积变小，直径偏小，D 错误.(2)油酸酒精溶液的浓度为11 000，一滴溶液中含有纯油酸的体积为1200×11 000 mL ，形成油膜约占125个小格，即S ＝125×10－4 m 2，则油酸分子的直径d ＝VS ＝4×10－10 m ＝0.4 nm.变式1 在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积. 改正其中的错误：________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)假设油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为×10－3 mL ，其形成的油膜面积为80 cm 2，则估测出油酸分子的直径为________ m. 答案 (1)见解析 ×10－10解析 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差，故可在量筒内滴入N 滴该溶液，测出它的体积.③液面上不撒痱子粉或细石膏粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，故应先在液面上撒痱子粉或细石膏粉.(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得 d ＝VS＝错误! m ＝×10－10 m.变式2 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL 溶液中有6 mL 油酸.用注射器测得1 mL 上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的外表撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图3所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm ，试求：图3(1)油酸膜的面积是________；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是________(结果保留两位有效数字). 答案 (1)131 cm 2 (2)8×10－6 mL ×10－10m解析 (1)根据题图，数得格子数(多于半个的算一个，不足半个的舍去)为131个，那么油膜面积是S ＝131×1 cm 2＝131 cm 2.(2)根据已知条件可知，1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积是175 mL.又已知每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是 V ＝6×175104mL ＝8×10－6 mL. (3)油酸分子的直径为d ＝V S ＝8×10－6131 cm ≈×10－10 m.命题点二 实验拓展创新例3 测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法.(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL 油酸，倒入标注250 mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL 的溶液.然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面到达量筒中1 mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图4甲所示.坐标格中每个小正方形方格的大小为2 cm ×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是______ cm 2，由此估算出油酸分子的直径是______ m(保留一位有效数字).图4(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的外表排列成直径为×10－8 m 的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为________ m(结果保留两位有效数字). 答案 (1)256 8×10－10×10－10解析 (1)数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积S ＝64×2 cm ×2 cm ＝256 cm 2.溶液浓度为11 000，每滴溶液体积为150 mL,1滴溶液中所含油酸体积为V ＝2×10－5 cm 3.油膜厚度即油酸分子的直径是d ＝VS≈8×10－10 m.(2)直径为×10－8 m 的圆周周长为D ＝πd ≈×10－8 m ，可以估算出铁原子的直径约为 d ′＝错误! m ≈×10－10 m.。

实验十六：用油膜法估测油酸分子的大小一、实验目的1．用油膜法估测分子的大小2．加深对分子动理论基本内容的理解3．学会间接测量微观量的方法二、实验原理1．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。

2．油酸的分子式为C 17H 33COOH ，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是C 17H 33——，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C 17H 33——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。

3．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。

4．通过测出油滴的体积V 及油滴在液面上形成的单分子油膜面积S ，运用油酸滴入水面前后的总体积相等，测定分子直径S V d。

三、实验器材 浅盘、痱子粉、注射器（或滴管）、量筒、坐标纸、玻璃纸、水彩笔（或钢笔）、事先配制好的油酸酒精溶液。

四、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V 0/滴。

3． 待油酸薄膜形状稳定后，将玻板放在浅盘上，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 。

五、数据处理六、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小于l‰为宜。