教科版高中物理选修3-3：《学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小》课件1-新版

厚度 d，即 d＝VS就是油酸分子的直径．
图 1-2-1
1．实验步骤 (1)在浅盘中倒入约 2 cm 深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上． (2)取 1 毫升(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成 200 毫升的油酸酒精溶液． (3)用注射器往量筒中滴入 1 mL 配制好的油酸酒精溶液(浓度已知)，记下滴 入的滴数 N，算出一滴油酸酒精溶液的体积 V . (4)将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上． (5)待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的 形状．
阶阶段ຫໍສະໝຸດ 段一三2．学生实验：用油膜法估测油酸分子的大小
学
阶 段 二
业 分 层 测
评
1．实验目的
用油膜法估测油酸分子的大小．
2．实验原理
把一定体积的油酸滴在水面上使其形成单分子油膜，如图 1-2-1 所示，不考
虑分子间的间隙，把油酸分子看成球形模型，计算出 1 滴油酸中含有纯油酸的
体积 V，并测出油膜面积 S，通过计算求出油膜的
实验探究 1 实验误差分析 (2016·郑州高二检测)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计
算结果明显偏大，可能是由于( ) A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量酒精 C．求每滴体积时，1 mL 溶液的滴数多数了几滴 D．求每滴体积时，1 mL 溶液的滴数少数了几滴 E．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

[解析] (1)由题图知，其中正方形方格 87 个，补偿法近似处理，可
补 19 个整小方格，实际占小方格 87 个＋19 个＝106 个，那么油膜
面积 S＝106×1 cm2＝106 cm2.
(2)由 1 mL 溶液中有 75 滴，1 滴溶液的体积为715 mL，又每
104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL，715 mL 溶液中纯油酸的体积 V＝
解析：(1)①C 步骤中，要在水面上均匀地撒上石膏粉或痱子 粉．②实验中，要有步骤 F：用注射器或滴管将事先配制好的 油酸酒精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． (2)合理顺序为 CFBAED 答案：(1)见解析 (2)CFBAED
实验数据处理 利用单分子油膜法可以粗略测定分子的大小和阿伏伽德罗常 量，如果已知体积为 V 的一个油滴在水面上散开形成的单分子 油膜的面积为 S，求这种油分子的直径表达式．
五、数据处理 1．一滴油酸溶液的平均体积－V －V ＝N滴油酸溶N液的体积. 2．一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V
V＝－V ×油酸溶液的体积比体积比＝纯溶油液酸的体体积积. 3．油膜的面积 S＝n×1 cm2(n 为有效格数，小方格的边长为 1 cm)． 4．分子直径 D＝VS(代入数据时注意单位的统一)．
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念， 考试加油。
2. 油 酸 酒 精 溶 液 的 浓 度 为 每 1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸 0.6 mL，现用滴管向量筒内滴加 50 滴上述 溶液，量筒中的溶液体积增加了 1 mL，若 把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛 水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成 的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为 25 mm，试问：

谢谢观看！
S
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注意事项：
1.实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则导致实验无法完成。 2.方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间. 痱子粉均匀撒在水 面上。 3.向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成 油膜. 最好在1 cm左右. 滴酒精油酸溶液时要注意控制好，只滴1滴。 4.计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算(边长1cm) .不足半个的舍去， 多于半 个的算1个。如下图所示：
S
B．油酸分子的直径 d m
S
C．油酸所含的分子数 n

m M
NA
D．油酸所含的分子数
n
M m
NA
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随堂练习2：
答案：BC
解析：设油酸分子的直径为d，则有 dS m d m ，故B
正确；

S
设油酸所含的分子数为n，则有 n m M
NA
，故C正确。
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实验原理： 我们用油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子大小。
纯油酸分子薄膜
实验之前，我们可以测量油酸的体积，并
在实验中估算出油酸薄膜的面积，那么我
们就可以算出油酸薄膜的厚度—可以认为
是油酸分子的大小（直径） D V S
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下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N；
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油 酸酒精溶液，从低处向水面中央滴一滴，油酸在水面上慢慢散开，形成稳定 的形状；
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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：