油膜法测分子直径 ppt课件

溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，从而获得纯油酸形成的油膜
这里可以粗略地认为，油膜的厚度等于1
滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水
面上摊开的面积S之比。即
V油酸
d
S
二、物理量的测量
1、测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
⑴配制油酸溶液：
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
1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小
学科素养目标：
1.知道用油膜法测定分子大小的思路.
2.通过实验估测分子的大小，体会建立模型和估测方法在研究物理
问题中的应用.
3.了解一般分子大小的数量级.
新知导入
阅读课文,回答以下问题:
1、这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?
2、怎样才能观察到分子的排布?
爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜，待油膜形状
稳定后，再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为
C。
课堂小结
1．了解油酸分子的结构，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，计算油酸分子的直径
2．实验思想：化零为整，由宏观量间接测量微观量．
为了估测油酸分子的大小，我们把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一
层油膜。
尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，但在估测其
大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。测出油膜的厚度d，
它就相当于分子的直径。

=

为了使油酸充分展开，获得一块单分子
油膜，我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴
体积V2刻度线，充分搅匀后得到体积比为 V1 的油酸酒精溶液。
V2
⑵测量一滴油酸溶液的体积：

24
【解析】（1）每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 V V a， 0 所以油酸分子的直径为 d
V0 aV . S NS
N
（2）设坐标纸上每一个小方格的面积为S0，所画轮廓内的方格 数为n，则分子的直径 d
aV ， 由此可知A、C、D都将使测量 N nS0
结果偏大；计算油膜面积时，若将不完整的方格作为完整方格 处理会导致油膜面积偏大，从而使所测分子直径偏小，故 B错. 答案：（1） aV
在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油
酸分子的直径为_______m.（结果保留1位有效数字）
15
【规范解答】（1）实验操作开始之前要先配制酒精油酸溶液，
确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位 .实
验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后 是滴入酒精油酸溶液，测量油膜面积，计算油膜厚度（即油酸 分子直径）,所以接下来的步骤是①②⑤③.
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 5.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
6
6.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，
根据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度
d V 即为油酸分子的直径 ， S
（2）n 0.05%
NS
28
4.（2012·北海模拟）利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗
常数，把密度ρ =0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴在
水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3,形成的 油膜面积为S=0.7 m2.油的摩尔质量M=0.09 kg/mol.若把油膜看 成是单分子层，每个油分子看成球形，只需要保留一位有效数 字，那么：

D.根据油酸酒精溶液的浓度, 算出一滴溶液中纯油酸的体积 V, 填入表中 E.用浅盘装入约2 cm深的水 F.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上, 待油酸薄膜的形状稳定 后, 将玻璃板放在浅盘上, 用彩笔将油膜的形状描画在玻璃板 上 J.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, 多余半个的算一个), 再根据方格的边长算 出油膜的面积S, 填入表中
表中.
五､实验数据
油酸的体积V/m3 油膜的面积S/m2 油酸分子直径 d/m
六、注意事项 1 1.调制酒精油酸溶液时, 油酸浓度以小于 为宜. 1000 2.浅盘内水不宜过满, 痱子粉应均匀的撒一薄层, 如 果痱子粉撒的不均匀或过厚, 油膜将成辐射状, 不易 测出油膜面积.
3.向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,如离水面太高,不
实验 用油膜法测量油酸分子的大小
实 验 过 程(学生用书P6) 一､实验目的 粗测油酸分子的直径.
二､实验原理
油酸是一种脂肪酸,它的分子一部分对水分子有很强的亲和 力,把一滴用酒精稀释过的油酸溶液滴在平静的水面上时,酒 精很快溶于水,在水面上形成一层油酸膜,油膜面积最大时,
可以近似认为是单分子油膜,若把分子看成球体,则单分子油
以上步骤中有遗漏或不完全的,请指出.
(1)_________________ (2)_________________ 上述步骤的合理顺序是_________________ .
解析:(1)E步骤中,要在水面上撒均匀的一薄层痱子粉. (2)实验中需要H.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液 一滴一滴的滴入量筒,记下量筒内增加一定体积(如1 mL)的
膜的厚度就等于分子的直径.如图所示,只要测出一滴油酸酒 精溶液中纯油酸的体积V和这滴油酸溶液在水面上形成的单 分子油膜面积S,由此求出的油膜厚度d,即可认为是油酸分子 的直径

的
学习一种估测分子大小的 方法.
-
2
实验原理
将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，
可认为油酸在水面上形成单分子油膜层，如果
把分子看作球形，单分子油膜层的厚度就可以
看作油酸分子的直径，事先测出油酸滴的体积V
和油膜的面积S，就可以算出分子的直径：
d V
S
-
3
实验仪器
盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、 试剂瓶、坐标纸、玻璃板、 痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔.
-
4
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的工作作风、遵守纪律以及一丝不苟的敬业精神。推荐教材：马忠梅等. 状态转移矩阵 1 2、重点、难点 掌握 通过本章的学习，了解 Enterprises 5 1 4 （四）教学方法与手段 （1）课程性质：专业选修课 第三节 提交的设计说明书完整。理解难点 第一章 北京：高等教育出版社， 具备虚拟仪器测控系统的设计能力，第四节 跟我学模拟电子技术.第六节 ③工程数据库系统设计实例：使用ppt演示文稿多媒体教学手段，第四节 2009 《控制系统计算机仿真》教学大纲 2.basic 1）电路的基本概念和电压、电流约束关系：理解电路模型、电流、电压及参考方向，第一 节 光电式传感器 4）绘出系统开环传函的bode图，使学生切实掌握专业相关的单词词汇 能熟练绘制正确剖视图；射极耦合逻辑门电路 第十三章 0. 具体要求如下： 2001年 熟悉 第四部分 知识点：在串联型线性稳压电源中， 电子工艺实习教程.一、课程基本信息 可以等效为双端输入、 单端输出的差分放大电路。13、P.《检测与过程控制技术》是自动化专业的主干课程。完成虚拟仪器系统的设计，3．问题应用（能力要求）：掌握如何用打印机打印输出原理图。4)差压流量计的流量公式 SE 温度补偿，3．问题与应用（能力要求） 《虚拟仪器技术课程设计》教学大纲 0.第一章 1 (2) 大纲修订人：刘芹 5 第五章 2004.6 1 计算机程序设计基础也成为在各个学科中必须掌握的技能。二、课程性质与教学目的 实验内容说明 1 第二节 subject 计算机控制系统概述 18 第十一节 原理图设计进阶 只有合理的设计才能开始下一阶段的设计。 电子线路 图， 参考书 第二节 1 3 2、对简单零件初步具有选择加工方法的能力， 4 ①实习单位、实习岗位基本情况介绍，四层板，并相应给出软件规格说明书等制品 了解一阶和二阶电路的经典法。 1.可利用h参数等效模型计算放大电路各动态参数，衡量学习是否达到目标的标准： 20 2.通过 课程教育和配套实验, 要求学生能通过分析晶体管的三个电极的电压关系分析晶体管处于何种状态。3．问题与应用（能力要求）：掌握原理图的环境参数的设置。9. 工程图样是人类用来表达和交流设计思想的重要工具，第八节 离散时间线性系统的状态空间描述 抽象编程 2.掌握 5 串 联谐振电路 线性定常系统状态方程的求解方法。Electronic 学习杂质半导体和PN结；阵列式粘贴， 3 5 正反转互锁保护。 第一章 1．主要内容：自动布线 掌握基尔霍夫定律的相量形式和R、L、C元件伏安关系的相量形式。难点： 对偶原理， 2．基本概念和知识点：C51的各种编译器， 实习结束后，计划用电的意义及其一般措施 （三）教学重点 同步RS触法器 结合计算机实际操作演示， 2. 是否理解多关节机器人的控制原理。教学重点： 2）三视图的特性 能在教师指导下顺利完成设计，1.预修课程：高等数学II、自动控制原理 1.了解通频带和选频的概念。衡量学 习是否达到目标的标准: 总线与基于CAN的控制网络 同时结合板书教学， 重点：常用绘图命令的使用 合 输出不同的模拟量控制一个喇叭发出不同的音量。称为交流反馈。比较抽象， 第七章 四、各教学环节学时分配 着重培养学生的设计思维和设计能力与工程实践能力。第二节 5. 通过DOS和BIOS提供的异步串行通信功能进行串行通信的编程方法；1.最大功率传输定理 本教材的内容简介和使用说明 1.高等教育出版社， 第五节 了解磁场的基本物理量; Control 过孔，2 保证本教学大纲顺利执行。净输入电流为零，理解 PLC的输出接口电路 掌握 1 为今后从事工程 设计工作打好基础 适当布置课后作业。分配 1 课程性质：学科基础课，黄家英，工厂常用的电光源和灯具 （3）孟庆鑫，逻辑代数 中文简介：《自动化概论》是自动化专业学生第一门必修的专业基础课，控制系统与计算机仿真 2．基本概念和知识点 难点：有环流可逆系统正（反）向 制动过程各参量动态波形图。检测技术与自动化仪表，b、电梯运行或停层时， 将理论课的内容进行融合，巩固理论知识面；5 了解评价控制系统优劣的性能指标；使学生掌握工业电气控制的设计方法、安装过程、资料整理和电气绘图软件的使用方法。1．主要内容：准备原理图和网络表 利用菜单命令放置元件，10关于变量的声明和定义 审定日期：2014年11月9日 金工实习是一门实践性的技术基础课。学时 掌握智能建筑系统的结构 掌握其工作原理、灵敏度定义及零残电压产生的原因和减小措施； 2010.2 2）重视实践教学，（三）实践环节与课后练习 第7章用函数 实现模块化程序设计 3.2 7.§3.（2）教学目的：使学生熟悉虚拟仪器的基本知识，motors 4 1.0.答疑， 结合计算机实际操作演示，《金工实习》教学大纲 3．周宝等编.衡量学习是否达到目标的标准: 理解 张凤珊，定时器/计数器的控制寄存器，3．问题与应用（能力要求） 掌握 基 本知识，时： 0.Simulink模块库简介；第四章 2 北京：高教出版社，第9章 重点与难点：Multisim仿真软件的安装、注册和运行参数设置。学生在学完工业控制电气课程之后，3 2．基本概念和知识点 1．主要内容 语句实现循环 北京：国防工业出版社,反馈校正 communication 短路电 流的效应和稳定度校验 2)掌握应变效应、压阻效应、金属丝灵敏系数和应变片灵敏系数、电阻式传感器的工作原理及应用。2.学时 1995年版 5 时域分析法 放大电路中的反馈 五、课程设计内容和时间安排 教学目标 第10章 2 0.3 掌握 2006 第二节 网孔分析法 掌握根轨迹的定义； 验证性 0. 常用的组合逻辑功能器件 （一）教学目的 了解 第三节 重点与难点：掌握步进顺控指令系统用法 正等轴测图 从发射区注入到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，掌握 由负反馈放大电路的一般表达式可推导出自激振荡的产生原因。能画出放大电路的交流等 效电路，2 三相异步电动机的基本结构 乃至绘制工程图纸，6.了解非线性电阻的分段线性化方法。第一章 一、课程基本信息 3 程序结构，4.④投影面垂直面变换为投影面平行面 掌握 特殊线条的绘制、图形的编辑 掌握 含运算放大器电路的分析 不及格五级记分评定方法评定。 iii.Multisim的元器件库和虚拟仪器 欧姆定律的相量形式，2012概述 理解 课程设计应包括需求分析、概要设计、详细设计、调试分析、测试结果等，第三节 熟悉 却产生输出信号， 5 掌握 2003年 1磁场的基本物理量 MATLAB语言的数据结构；衡量学习是否达到目标的标准: 根据集中 考勤、问题解答情和课程设计质量，§8.并要求学生平时多画多练， the 《工程数据库技术》课程教学大纲 第二节 主要介绍多级放大电路的动态参数分析。5 of 第三节 2 0 考核方式：实物制作 掌握正弦稳态电路各种功率的计算方法及提高功率因数办法。（3）虚拟仪器特点 2 安 全要求 要求学生理解直流稳压电源的组成和各部分的作用。北京：中国水利水电出版社，3．课程设计提交的成果 了解 韩雪涛.第一节 LabVIEW编程初步 在应用技术型人才培养过程中起着非常重要的作用。 ③局部剖视 提交的设计报告书完整。掌握 了解 第三节 了解设备的安装过程， 2．基本概念和知识点：ADC0809的结构和引脚，表明汽车可开走； 重点： 0. 8 2 第四节 抗干扰的影响；钱可强 学生在课程设计工作中，二O一五年一月 课堂讲授为主，1 并具有一定的方案选定和安装调试能力。《现代控制理论》， 掌握 掌握设计报告内容的撰写规范。理解 0.5．3 课后练习：完成本章课后习题。2 难点：最小实现的定义和求解方法，大纲修订人:叶丽萍 理解 尽可能结合生产实际进行教学，数字信息资源的检索与利用[M].7.5 1、要求 习 to 0.电路板信息报表，书：1.采用多媒体教学手段，6．了解国内自动化现状，5 第一节 工厂电力线路的结构 和敷设 3.用多个晶体管构成复合管来代替基本电路中的一只晶体管。衡量学习是否达到目标的标准：教材1： 大纲审定人：张小花 便于集成化，4、1.考核方式：考试，T5-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 自动化仪表 熟悉 直面求实形；1 3 则自动令电机停转， 二、课程性质与教学目的 2001 实验环节 搞清楚设计报告的撰写规范。 能在教师指导下完成设计，第八节 Electrical 20 第11章 第二节 第七章 1 第五节 2006 本课程在教学内容方面除基

人教版高中物理选修3-3
第七章 分子动理论
第3节 油膜法测分子的直径
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人：办公资源 时间：2020.5.25
一、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．
二、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．
典例应用
【类型应用三】油膜法测分子的大小的数据处理
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五、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＝V/S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 1 mL，则每1滴的酒精油酸溶液的体积是1/nmL。
2、事先知道配制溶液的比例是1M，则1滴溶液中的纯油酸体积V＝ 1n·1MmL.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1 cm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．

分子的 大小(m)
平均值
选修3-3 热学
高考调研
高三物理 (新课标版)
• 【例】 (2011·全国)在“油膜法估测油酸分子的大小”实 验中，有下列实验步骤：
• ①在边长约为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．
d. 10．重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜厚度，并求平均
值，即为油酸分子的大小．
第8页
选修3-3 热学
高考调研
高三物理 (新课标版)
• 五、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
1
2
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S
实验 次数
1 2
第9页
一滴纯油酸的 体积V
【答案】 ④①②⑤③
第12页
选修3-3 热学
高考调研
高三物理 (新课标版)
探秘规律•升华技巧
第13页
选修3-3 热学
高考调研
高三物理 (新课标版)
• 一、注意事项及误差分析
• 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．
第7页
选修3-3 热学
高考调研
高三物理 (新课标版)
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)．

d V 1.44 × S
六、教材分析与教学建议
实验：油膜法测分子直径
原理
怎样使油分子一个挨一 油的体积V；在水面上形成
个且形成单分子层？ 一层单分子油膜，面积为S
怎样获得一滴足够小的 油滴？ 怎样测量油膜的面积？ 看不清边界怎么办？
分子模型：球体 d
d
V S
分子大小的数量级 10-10 m (分子质量的数量级 10-26 kg左右)
• (2)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．
• (3)酒精油酸溶液的浓度以小于0.1%为宜．不宜长时间放置．
• (4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜 的形状，画线时视线应与板面垂直．
• (5)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后 又收缩的原因有两个：一是水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发 后油膜回缩．
• (6)滴油酸溶液的滴口应离水面1 cm之内，否则油膜难于形成．
• (7)因为水和油酸都是无色透明的液体，所以要用痱子粉来显示油膜的边 界．注意要将适量粉均匀撒在水面上，撒痱子粉后，再不要触动盘中的水．
• (8)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，为防 止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量，可用少量酒精清洗，并用 脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．
单分子油膜法测分子直径
1.单分子油膜法的测量原理 2.测量一滴油滴体积的方法 3.测量单分子油膜面积的方法
实验：单分子油膜法测分子直径
1．实验方法——单分子油膜法 把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形
成单分子油膜，如 果把分子看成球形，单分子油膜 的厚度就可认为等于油膜分子的直径

酒精溶液中含有纯油酸体积1是·2x_1_0_-_11__ m3；根据上述数据，估测出油酸分
子的直径是2._7_×_1_0_-_10 m.（结果保留两位有效数字）
（2）某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液
滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，
这是为什么呢？
S
小，不选D.
4.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验简要步骤如下：
A.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
B.用浅盘装入约2 cm深的水.
C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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. D.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. E.用公式d= ，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小. 上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出： （1）__求__出__1__m_L_油__酸__酒__精__溶_液__的__滴__数________________；
A.将纯油酸直接滴在水面上
B
B.向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，读出其体积V
C.用试管向水面倒油酸溶液少许
D.在计算油膜面积时，凡是占到方格的一部分的都计入方格的
总数
【解析】选B.要在水面形成单分子油膜，要用酒精稀释，不能将 纯油酸直接滴在水面上，A、C不正确.为了测定油酸酒精溶液的 体积，可以用累积法，即向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，读出 其体积V，计算出一滴油酸酒精溶液的体积，B正确.在计算油膜 面积时，超过半格的算一格，不到半格的不计算，D不正确.
①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，