物理实验：油膜法测分子直径

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1、用油膜法测分子的大小实验目的:1、了解油酸分子的结构特点。学会用油膜法估测其大小。2、初步学会用统计的方法求物理量。实验原理:1：油酸分子的结构特点油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成，一部分是C17H33是不饱和烃具有憎水性。另一部分是COOH对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸溶液会在水面上很快散开，其中酒精先溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。2：油膜特点其中C17H33部分冒出水面，另一部分COOH则浸在水中，油酸分子直立在水面上。形成一个单分子层油膜。如果那滴油酸体积V可以算出。再

2、测得单分子油膜的面积S。即可估算出油酸分子的直径（大小）d=V/S。实验原理:实验原理:实验器材:①清水、酒精(分析纯)、油酸(分析纯)②容量瓶(200ml)③20ml注射器④注射用皮管⑤10ml量筒⑥塑料水槽（30×30cm）⑦30×30cm玻璃⑧坐标纸⑨彩笔⑩痱子粉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、配制酒精油酸溶液，取油酸1ml，注入200ml的容量瓶中，然后向容量瓶中注入酒精，直到液面达到200ml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1ml含1/200ml纯油酸的酒精油酸溶液。实验步骤:3、计

3、算每滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积。用注射皮管作滴管，向小量筒内数数滴入5ml溶液，按一滴/秒的速度滴下。5ml约420滴左右。每滴含油酸体积为5ml/420×1/200≈0.00006ml实验步骤:4、在塑料水槽中倒入适量的水，水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。5、等粉完全静止后开始滴溶液。下滴点距水面1cm左右为宜。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。6、把玻璃板盖在塑料盆上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。实验步骤:7、把画有油酸薄膜轮廓的玻璃复在坐标纸上（边长1cm）算出油酸薄膜的面积S（用四舍五入的方法统计有多少个1cm2的面积）。8、根据每一滴油

4、酸的体积Ｖ和薄膜的面积Ｓ即可算出油酸膜的厚度Ｌ＝Ｖ/Ｓ。即油酸分子的大小。实验步骤:实验注意事项1、酒精油酸溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，产生误差2、注射器针头高出水面的高度应在1cm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，是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。3、实验之前要训练好滴法。4、要在油酸膜面稳定以后再画轮廓。5、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，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。6、从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀。7、实验只要求估算分子大小、

5、实验结果数量级符合就可。实验注意事项典题精练1、将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴。现取一滴油酸酒精溶液滴在水面上，随着酒精溶于水中，油酸在水面上形成一单分子油膜层，已测出这一薄层的面积为0.2cm2由此可以估算出油酸分子的直径为多少？答案：5×10－10m典题精练：2、在这个实验中，油酸酒精溶液每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器得1mL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，将玻璃放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓。其形状如图。已知每个小方格的边长为20mm求油酸分子的直径？知

6、识迁移、能力提升某校的学生在开展研究性学习的活动中，想通过一张标有绘制比例(1:a)的地图估算出某一国家的实际面积，但该国家的边界很不规则。于是，他们开动脑筋，用铅笔、天平、复写纸、剪刀、和一张较大的、厚薄均匀的硬纸片就“称”出了该国家的实际面积。请简要说明他们的方法和步骤。简要步骤1、将复写纸、地图依次放在硬纸片上，并用铅笔将地图上该国家的边界印在硬纸上。2、用剪刀将印在硬纸片上的“地图”沿边界剪下，然后用同样的硬纸片剪出一个边长为10cm的正方形。3、用天平分别称出正方形、“地图”的质量m1和m24、设正方形、“地图”的面积为S1和s2，由于正方形和“地图”的

7、厚度及材料的密度均相同，易知s1/s2=m1/m2,于是s2=a2m2s1/m1