单分子油膜法估测分子直径复习过程

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《单分子油膜法估测分子的大小》教学设计

《单分子油膜法估测分子的大小》教学设计一、教学背景分析单分子油膜法是一种实验技术，通过研究溶液中溶质物质对镁或水等金属表面形成的单分子油膜的吸附情况，来间接估测分子的大小。

这种方法简单易行，且具有较高的准确性和可靠性，被广泛应用于化学、生物等领域的分子大小研究中。

在进行单分子油膜法实验时，需要学生掌握实验原理和操作技巧，了解实验的意义和目的。

因此，本教学设计旨在通过实验操作过程，帮助学生在实践中理解和掌握单分子油膜法的原理和方法，提高学生的实验操作能力和科学研究素养。

二、教学目标知识目标：1.了解单分子油膜法的原理和方法；2.掌握实验操作步骤；能力目标：1.具备实验设计和操作能力；2.能够进行实验数据处理和分析；情感态度目标：1.培养学生实验探究和团队合作的意识；2.激发学生对科学研究的兴趣和热情。

三、教学内容与教学步骤1.教学内容：单分子油膜法估测分子的大小。

2.教学步骤：第一步：实验前准备（1）将所需试剂准备齐全，包括石蜡片、正十二烷、氯仿、乙醇等；（2）清洗玻璃仪器，确保实验仪器的干净；（3）在实验室准备好实验操作台和实验材料。

第二步：实验操作（1）在一块干净的载片上涂抹一层适量的正十二烷，加热至挥发，得到单层油膜；（2）将待测试剂（溶质物质）溶解在乙醇中，将乙醇溶液均匀地滴于正十二烷油膜上；（3）将待测溶质物质吸附到油膜上，形成含有分子的油膜；第四步：实验数据处理（1）使用显微镜观察油膜的形貌，并测量吸附的分子在油膜上的直径；（2）根据分子在油膜上的直径以及正十二烷的分子结构参数，计算出待测物质分子的大小。

第三步：实验总结（1）对实验操作及结果进行总结，讨论实验中可能存在的误差和改进方法；（2）思考单分子油膜法在实际研究中的应用前景。

四、教学手段1.教学媒体：实验室设备、显微镜；2.教学方法：讲授结合实验操作；3.教学手段：PPT、视频资料、实验指导书。

五、教学评价1.自我评价：通过观察学生在实验操作中的表现，了解学生对实验原理和方法的掌握情况；2.学生评价：组织学生对实验结果进行讨论和总结，通过实验报告评价学生实验设计和数据处理能力；3.教师评价：根据学生的实验操作和学习情况，评价教学效果并提出改进建议。

高考第一轮物理总复习第4节实验：用油膜法估测分子的大小

【解析】(1)求油酸膜的面积时，先数出“整”方格的个数.对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的算一个.数一数共有 55 个小方格. －－所以油酸膜面积 S＝55×(2×10 2)2m2＝2.2×10 2 2 m. (2)由于 104 mL 中有纯油酸 6 mL，则 1 mL 中有 6 纯油酸 4 mL＝6×10－4 mL.而 1 mL 上述溶液有 50 10 滴，故 1 滴溶液中具有纯油酸的体积为 6×10－4 V＝ mL＝1.2×10－5 mL＝1.2×10－11 m3. 50 V (3)由 d＝ S 知油酸分子的直径 1.2×10－11 －10 d＝ m ＝ 5.4 × 10 m. －2 2.2×10
5.要待油膜形状稳定后，再画轮廓. 6.利用坐标纸求油膜面积时，以边长 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，大于半个的算一个. 7.做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁. 八、实验改进在做本实验时，把痱子粉均匀撒在水面上是很关键的一步.在实际操作时常撒的不均匀或撒得过多，因痱子粉不溶于水又不能搅拌，只好重做.可用印刷碳粉代替痱子粉，因为印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若撒的太多，可将水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒搅拌，直至碳粉在水面薄且均匀，若撒的不均匀，可直接用玻璃棒搅拌均匀.
一、多选题：第 1～3 题为多选，第 4 题为单选. 1.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是( ABD) A.将油酸形成的膜看成单分子油膜 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.将油酸分子看成球形
【解析】“用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸(体积为 V)滴入水中，使之形成一层单分子油膜，成为一个一个单层排列的球形体.显然球形体的直径即为单分子油膜的厚度 d.假设单分子油膜的面积 V 为 S，必然有 d＝ S .所以“用油膜法估测分子的大小” 实验的科学依据是 A、B、D.

高考物理中用油膜法估测分子直径的实验

高考物理中用油膜法估测分子直径的实验
用油膜法估测分子直径1实验原理油酸滴在水面上，可认为在水面上形成了单分子油膜，，如把分子认为是球状，，测出其厚度即为直径。

2实验器材盛水方盘、注射器（或胶头滴管）、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉（或石膏粉）、酒精油酸溶液、量筒3步骤盘中倒水侍其静，胶头滴管吸液油，逐滴滴入量筒中，一滴体积应记清，痱粉均撒水面上，靠近水面一滴成，油膜面积稳定后，方盘上放玻璃稳，描出轮廓印（坐标）纸上，再把格数来数清，多于半格算一格，少于半格舍去无，数出方格求面积，体积应从浓度求。

4．注意事项（1）实验前应注意方盘是否干净，否则油膜难以形成。

（2）方盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀浮在水面上（3）向水面滴酒精溶液时应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。

（4）向水面只能滴一滴油酸溶液（5）计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度。

18-19版：专题一　油膜法估测分子直径问题的解答技巧（创新设计）

油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油酸滴到水面上，油酸在水面上散开，形成单分子油膜，如图1所示．如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径．图11．计算方法(1)首先要准确计算出纯油酸的体积V .①一滴油酸酒精溶液的平均体积V V ＝N 滴油酸酒精溶液的体积N②一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积VV ＝V ×油酸酒精溶液的体积比(体积比＝纯油酸体积溶液的体积)． (2)其次计算出油膜的面积S .S ＝n ×1 cm 2(n 为有效格数，小方格的边长为1 cm)．(3)最后利用公式d ＝V S求出的数值就是分子直径的大小(代入数据时注意统一单位)． 2．注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度以小于1‰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．[复习过关]1．(多选)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )A ．把油酸分子视为球体，其直径即为油膜的厚度B ．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C ．油酸分子的直径等于滴到水面上的纯油酸的体积除以油膜的面积D ．油酸分子直径的数量级是10－15 m答案 ABC解析油膜法估测分子直径的实验中，首先建立分子模型——球形，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，故A、B、C正确；油酸分子直径的数量级是10－10 m，故D错．2．(多选)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列哪些措施是可行的() A．油酸浓度适当大一些B．油酸浓度适当小一些C．油酸扩散后立即绘出轮廓图D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图答案BD解析为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D选项正确．3．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列关于油膜法实验的说法中正确的是()A．可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验B．实验中撒痱子粉应该越多越好C．该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓答案 C解析为了使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，故A错误；实验时先将痱子粉均匀洒在水面上适量即可，不能太多．故B错误；油膜为单分子紧密排列的，因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径，故C 正确；实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故D错误．4．如图2所示，在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列说法中正确的是()图2A．用油膜法可以精确测量分子的大小B．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积C．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上答案 B解析由于油膜法假设分子是单层并且紧密排列的，并不完全符合实际，故不能精确测量分子的大小，故A 错误；根据实验原理可知，分子直径是由纯油酸的体积除以相应的油膜的面积，故B 正确；在计算面积时，超过半个的按一个，不足半格的才能舍去，故C 错误；实验时要先洒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故D 错误．5．(多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，测得的分子直径明显偏大，其原因可能是( )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精C ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL 的溶液的滴数误多记了10滴答案 AC解析计算油酸分子直径的公式是d ＝V S，V 是纯油酸的体积，S 是油膜的面积．油酸未完全散开，S 偏小，故得到的分子直径d 将偏大，故A 正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B 错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S 将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C 正确；求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数误多记了10滴，由V 0＝V n可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D 错误．6．在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1 mL 注入250 mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL 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入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1 mL 为止，恰好共滴了100滴．③在浅盘内注入蒸馏水，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3.60×102 cm 2.(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酸分子的______________．(2)利用数据可求得油酸分子的直径为__________ m.答案 (1)球形单分子油膜直径 (2)1.11×10－97．本实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜，估测分子大小．实验步骤如下： ①将5 mL 的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为N mL.②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，记下当杯中溶液到达1 mL 时的总滴数n .③在边长约40 cm 的浅盘里倒入自来水，深约2 cm ，将少许细石膏粉均匀地轻轻撒在水面上．④用滴管往盘中水面上滴一滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜．⑤将玻璃板放在浅盘上方，待油酸薄膜稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．⑥取下玻璃板放在坐标纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S cm 2.在估算油酸分子大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子的半径r ＝______.答案 52nNScm 解析由①得油酸酒精溶液中的油酸浓度为5N；由②得1滴油酸酒精溶液中的纯油酸含量为V ＝1n ·5NmL ；油酸分子的半径r ＝d 2＝V 2S ＝52nNScm. 8．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：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)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL ，其形成的油膜面积为40 cm 2，则估测出油酸分子的直径为________ m.答案 (1)②在量筒中滴入N 滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－9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．③水面上不撒痱子粉时，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，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(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 ＝V S ＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4 m ＝1.2×10－9 m.9．如图3所示，在用油膜法估测分子的大小的实验中，现有按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个倒入约2 cm深的水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：图3(1)________(需测量的物理量自己用字母表示)．(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图3所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为________．(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________.答案见解析解析(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积为V.(2)利用补偿法，可查得油膜面积为106S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝VN×nm＋n，油膜面积S′＝106S，由d＝V′S′得d＝nV106NS(m＋n).。

油膜法估算分子直径

油膜法估算分子直径
油膜法估测分子直径的实验原理是：把油酸分子看成一个球，那么，它的直径d=体积V/面积S。

实验步骤如下：
1. 配液：油酸溶液的比例是油酸和酒精的比例，稀释油酸是为了让油酸分子尽可能的在水面平铺开来。

2. 操作：准备容器，向容器中倒入水，水上撒一些痱子粉，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。

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。

3. 计算：数一数坐标方格计算出油膜的面积S，再根据实验原理计算分子直径。

处理实验数据，先要将纯油酸的体积算出来，注意不是油酸溶液，而是一滴油酸溶液中含有的纯油酸的体积。

利用坐标格数格时，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。

高考物理系统性复习 (要点归纳+夯实基础练) 第四节实验：探究用油膜法估测分子大小的处理方法(附解

第四节实验：探究用油膜法估测分子大小的处理方法【要点归纳】 1．实验目的：用油膜法估测分子的大小．2．实验原理：把一定体积的油酸酒精溶液滴在水面上使其形成单分子油膜，如图所示．不考虑分子间的间隙，把油酸分子看成球形模型，计算出1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V 并测出油膜面积S ，求出油膜的厚度d ，即d ＝V S就是油酸分子的直径．3．实验器材：油酸、酒精、注射器或滴管、量筒、浅盘、玻璃板、坐标纸、彩笔、痱子粉或细石膏粉．4．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 mL (1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL 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．(6)将玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S 或者玻璃板上有边长为1 cm 的方格的个数，通过数方格个数，算出油酸薄膜的面积S.计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个．(7)根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.(8)计算油酸薄膜的厚度d ＝V S，即为油酸分子直径的大小．5．注意事项：(1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免改变浓度，造成较大的实验误差．(2)实验前应注意，浅盘是否干净，否则难以形成油膜．(3)浅盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀撒在水面上．(4)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成．(5)待测油酸液面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓．(6)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．6．数据处理：在实验中由d ＝V S计算分子直径，V 是经过换算后一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，各物理量的计算方法如下：(1)一滴油酸酒精溶液的体积V′＝V N N(N 为滴数，V N 为N 滴油酸酒精溶液的体积)． (2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ＝η×V′(η为油酸的浓度)．(3)油酸薄膜的面积S ＝na 2(n 为小正方形的有效个数，a 为小正方形的边长)．【夯实基础练】1．(2022•重庆市西南大学附属中学高三(下)全真一)用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V ，油膜面积为S ，油酸的摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，下列说法正确的是( )A ．一个油酸分子的质量为A N MB ．一个油酸分子的体积为AV N C ．油酸的密度为M V D ．油酸分子的直径为V S【解析】 A ．一个油酸分子的质量为0AM m N =，所以A 错误； B ．一个油酸分子的体积为0mol AV V N =，所以B 错误； C ．油酸的密度为=mol M m V Vρ=，所以C 错误； D ．油酸分子的直径为V d S=，所以D 正确；故选D 。

实验：用油膜法估测油酸分子的大小+第1课时+示范教案

2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小（第1课时）一、教学目标1.知道用分子的球形建立水面上油酸的单分子油膜的模型，并理解用单分子油膜测量油酸分子直径的公式d=V。

S2.知道测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和在水面上形成的油膜的面积的方法。

3.能对测量的数据进行综合分析和计算，得到油酸分子直径的数量级。

4.通过油膜法测量油酸分子直径的实验过程，体会用宏观量测量微观量的模型计算方法。

二、教学重点及难点重点：单分子油膜模型的构建、体会利用宏观量的测量推算出微观量大小的方法。

难点：用油膜法估测油酸分子大小的思路和方法。

三、教学用具多媒体课件四、教学过程新课引入教师设问并引导学生思考：有一堆油菜籽，如何用米尺测出1粒油菜籽的直径？教师讲述：油菜籽太小，用米尺测量不可能达到需要的精度。

可先用量筒测出一定量油菜籽的体积V，再将这些油菜籽平摊在水平桌面上，紧密排列但不能重叠，测出油菜籽所占。

的面积S，则1粒油菜籽的直径d=VS教师设问：测量油菜籽直径的办法，是通过测定比较容易测量的较大量来推算不容易测量的较小量来完成的。

分子的直径更小，是不是可以用类似的方法来测量呢？新课讲授（一）实验思路教师讲述：本节我们要测量的是油酸分子的直径。

油酸的分子式为C17H33COOH，在常温下为液态。

它的分子是长条形的，一端是具有亲水性的羧基-COOH，另一端是具有憎水性的烃基C17H33-。

当油酸在水面上形成有自由边界的油膜时，每个分子都是直立的，烃基在油膜表面，成为一个单分子层（如图所示）。

通过实验测出油膜的体积和面积，可以算出油膜的厚度，也就是单个油酸分子的直径d。

水面上单分子油膜的示意图（二）物理量的测量教师设问：1滴油酸中分子太多，平铺在水面上时面积太大，怎么办？教师引导学生并讲述：可以用酒精稀释，之所以选择酒精是因为酒精能够溶解油酸，且酒精易溶于水，容易挥发。

当在水中滴入油酸酒精溶液时，酒精溶于水且很快挥发掉，在水面就形成了纯油酸的薄膜。

高中物理复习实验知识点专题讲解18---用油膜法估测分子的大小含答案

高中物理复习实验知识点专题讲解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．学会间接测量微观量的原理和方法。

二、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(如图1所示),将油酸分子看做球形,测出一定体积（图1）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,其中V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积,S为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.三、实验器材清水、盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。

【实验步骤】1.用滴管(或注射器)将油酸酒精溶液滴入量筒.数出每毫升油酸酒精溶液的滴数,算出每滴液滴体积的平均值.2.把洗干净的浅盘水平放置,倒入约2 cm深的水.用纱网(或粉扑)将适量的痱子粉(或石膏粉)轻轻洒在水面上.3.用滴管 (滴管距离水面约1 cm)将一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,待油膜形状稳定后.在浅盘上盖上透明塑料盖板,用彩色水笔在透明塑料盖板上描出油膜的边缘轮廓.4.数出透明塑料盖板上所描出的油膜边缘轮廓线内含有的方格数,(数方格时,不足半个格的舍去,多于半格的算1个格),估测出油膜的面积,估算油酸分子的直径.5.清洗浅盘,擦去透明塑料盖板上的油膜轮廓线,重复做2次至3次实验.【误差分析】1.油酸酒精溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容易改变,会给实验带来较大误差.2.利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差.为减小误差,不足半个格子的舍去,多于半个格子的算一个.方格边长的单位越小,计算出的面积越精确.3.测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，注意正确的观察方法.4.油膜形状的画线误差.【注意事项】1.实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净 .实验时,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不能混用,否则会增大实验误差.2.痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功.3.油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜，不宜长时间放置.4.浅盘中的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：一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后，油膜回缩.6.滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面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.注意要从盘的中央加痱子粉.由于加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开,同时粉粒之间又存在着排斥作用,粉会自动扩散至均匀.这样做,比将粉撒在水面上的实验效果要好;撒痱子粉后,不要再触动盘中的水.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.9.本实验只要求估算分子的大小,实验结果数量级符合要求即可.基础练习：【例1】“用油膜法估测油酸分子的大小”实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为 0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤CA.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数NB.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,从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止.记下滴入的滴数nC.__________________________________________D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,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,算出油酸薄膜的面积S(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小___________(单位:cm).【解析】 (1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为0.05%mL N ,向浅盘中共滴入油酸的体积30.05%cm ,n V N= 所以单个油酸分子的直径为0.05%.V n d S NS == 【答案】 (1)见解析 (2)0.05%n NS2．某学生在用油膜法估测分子直径实验中,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.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多计了10滴【答案】AC3．用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是( )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】用油膜法粗测分子直径.此实验的原理是将一滴油酸(体积为V)，滴入水中使之形成一层单分子油膜,成为一个单层排列的球形体.显然,球形体的直径即为单分子油膜的厚度d.假设单分子油膜面积为S,必然有.V所以,用油膜法粗测分子直径实验的dS科学依据是A、 B、D.4．在用油膜法测量分子的大小的实验中,下列说法正确的是 ( )A.油酸可以用汽油代替,因为汽油也不溶入水而能溶入酒精B.可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中C.可以用汽油代替酒精,因为油酸能溶入汽油D.不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜【答案】 D5．下列步骤中错误的是_________.(1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是1∶200.(2)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N,反复试验三次,最后取平均滴数.则一滴油酸酒精溶液的体积为V1=V/N.(3)将水倒入塑料浅盘,水深约1 cm~2 cm,或达盘深的一半即可.(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上,目的为了便于看清油膜.(5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1 cm内,滴一滴稀释的油酸溶液.(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上,并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图.(7)将有机玻璃放在坐标纸上,计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.(8)根据d=V1/S即可计算出油酸薄膜的厚度,即油酸分子的大小.(9)清理好有机玻璃及浅盘,使表面没有油酸残留,将仪器整理好、归位.(10)处理实验数据,填好记录表.【解析】(6)有错,待油酸膜形状稳定后,将玻璃板轻放在浅盘上,等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓;(8)有错，应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积计算.【答案】 (6)(8)6．（2011上海）【题号：3200001756】在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下: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)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10－3mL,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为________m.7．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中：(1)某同学操作步骤如下：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。

实验十六用油膜法估测分子的大小

使用坐标纸测量油膜的面积。
计算油膜厚度
根据滴入的油酸溶液的体积和油膜的面积，计算出油膜的厚度。
了解分子大小的测量方法
• 分子大小的测量方法有多种，如气体吸附法、沉降法、显微镜法等。其中，油膜法是一种简单易行且精度较高的方法，适用于估算小分子或大分子的直径。
02
实验原理
油膜法估测分子大小的原理
01
油膜法估测分子大小的结果可以为化学、生物学和材料科学等领域的研究提供参考。
02
通过实验可以了解分子的大小和分布情况，进一步探究分子的性质和行为。
03
实验结果可以用于指导材料制备、药物研发和工业生产等领域，提高产品质量和性能。
对实验的改进和优化建议
01
针对实验结果的不确定性，可以进一步优化实验条件，如控制油酸浓度、滴数和温度等，以提高实验精度。
05
实验结论
油膜法估测分子大小的实验结论
01
实验中通过油膜法估测出分子的大小，得出分子直径的平均值。
02
实验结果受到多种因素的影响，如油酸浓度、滴数、温度等，
需要控制实验条件以获得更准确的结果。
油膜法估测分子大小的方法具围。
对实验结果的实际意义和应用价值的认识
确保测量结果的准确性，以避免误差传递。
测量油酸溶液滴在水平板上的体积
使用滴管将油酸溶液滴在水平板上，记录滴数和每滴的体积。注意保持滴管干净，避免污染。
测量油酸薄膜的面积
将玻璃板放在坐标纸上，用盖玻片盖住油酸薄膜，轻轻按压，使薄膜均匀展开。
使用坐标纸测量薄膜的面积，注意精确测量，避免误差。
对实验结果进行讨论和总结
讨论
通过实验，我们得到了油酸分子直径的测量结果为1.5纳米。这个结果与理论值相比有一定的偏差，可能是由于实验过程中存在的误差所致。为了进一步提高实验结果的准确性，我们可以采取更精确的测量方法和更严格的实验操作。

高中物理知识全解 6.17 用油膜法测分子直径

高中物理知识全解 6.17 用油膜法测分子直径①实验目的学会用油膜法估测分子的直径。

②实验器材滴管（或注射器）、事先配制好的油酸酒精溶液、量筒、盛有清水的浅盘、痱子粉、玻璃板、坐标纸③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 ，测出对应油膜的面积S ，估算出分子直径。

④实验步骤1、用滴管（或注射器）将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V0.2、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、用滴管（或注射器）将事先配制好的油酸酒精溶液在水面上滴上几滴，形成如下图所示的形状，待油酸薄膜的形状稳定后，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绘在玻璃板上。

【纯油酸的总体积V=nV0】4、将画有油膜轮廓的玻璃板正确地放在坐标纸上，计算出油膜的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为1cm 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 和对应油酸的面积S 可计算出油酸薄膜的厚度S V d =，即油酸分子的直径。

注意：一般分子直径的数量级为1010m -⑤注意事项1、油酸酒精溶液的浓度以小于千分之一为宜。

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进行下一个步骤。

4、痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。

⑥误差分析1、纯油酸的体积V 的得出过程产生误差。

2、计算油膜面积S 时产生误差3、分子之间本身有间隙产生误差。

【例题】用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格．上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是_______________；错误的步骤是____________(指明步骤，并改正)，油酸分子直径的表达式d＝________.答案：将痱子粉均匀撒在水面上；错误的步骤是⑥，应该是不足半个格的舍去，多于半个格的算一格；V1V0NV2a2n【例题】在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL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，其形状和尺寸如右图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．。

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，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。

油膜法估计分子直径

油膜法估计分子直径
油膜法是一种常用的实验方法，用于估计分子的直径。

这种方法主要基于分子间的相互作用和扩散原理，通过测量油膜在液体表面上的扩散面积和体积，可以推算出油分子的直径。

油膜法实验的过程相对简单。

首先，需要一种可以形成单分子层的油，如橄榄油或十二烷。

然后，在液体表面（通常是水）上滴入一滴这种油，由于油的密度小于水，油滴会在水面上形成一层油膜。

这层油膜会逐渐扩散，形成一个圆形或椭圆形的油膜。

接下来，通过测量油膜的面积和体积，可以推算出油分子的直径。

由于油分子在油膜中是紧密排列的，所以油膜的厚度大致等于油分子的直径。

而油膜的体积与面积之比，即油膜的厚度，可以通过测量油滴的体积和油膜的面积得到。

油膜法实验不仅可以用来估计分子的直径，还可以用来研究分子的形状和分子间的相互作用。

例如，如果油分子是球形的，那么油膜的形状将是一个圆形；如果油分子是棒状的，那么油膜的形状可能会是一个椭圆形。

此外，油膜法还可以用来研究分子间的相互作用力，例如范德华力或氢键等。

总的来说，油膜法是一种非常有用的实验方法，它不仅可以用来估计分子的直径，还可以用来研究分子的形状和分子间的相互作用。

通过这种方法，我们可以更深入地理解分子的性质和行为，进一步推动化学和物理学的发展。

用油膜法估测分子的大小公式

用油膜法估测分子的大小公式
油膜法是一种常用的估测分子大小的方法，它基于分子在液体表面的行为，通过测量分子在液体表面形成的油膜的厚度来估测分子的大小。

这种方法的原理是，当分子在液体表面形成油膜时，油膜的厚度与分子的大小成正比，因此可以通过测量油膜的厚度来估测分子的大小。

油膜法的公式为：
d = 2.5 × h
其中，d表示分子的直径，h表示油膜的厚度。

这个公式是通过实验得出的，它适用于大多数分子，但对于一些特殊的分子，可能需要进行修正。

油膜法的实验步骤如下：
1. 准备一块平整的玻璃片，并在其表面涂上一层液体，如水或甘油。

2. 将待测分子溶解在液体中，并将其滴在玻璃片上。

3. 等待几分钟，让分子在液体表面形成油膜。

4. 使用显微镜观察油膜，并测量其厚度。

5. 根据公式计算分子的直径。

需要注意的是，油膜法只能估测分子的大小，而不能确定其形状。

此外，由于分子在液体表面的行为受到多种因素的影响，如温度、表面张力等，因此在进行实验时需要注意控制这些因素的影响，以保证实验结果的准确性。

油膜法是一种简单、快速、经济的估测分子大小的方法，它在化学、生物学等领域都有广泛的应用。

通过掌握油膜法的原理和实验方法，我们可以更好地了解分子的性质和行为，为科学研究和工程应用提供有力的支持。

高考物理考点一遍过专题实验用油膜法估测分子直径大小

专题59 实验：用油膜法估测分子直径大小用油膜法估测分子直径的大小1．原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如果把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图所示。

2．计算：如果测出油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d=VS。

3．分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m。

4．油膜法测分子直径（1）实验步骤①在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上。

②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V 0。

③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。

④待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜的形状。

⑤将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有直径为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S。

⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。

⑦计算油酸薄膜的厚度d=VS，即为油酸分子直径的大小（2）注意事项①实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。

②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：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。

③本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。

④痱子粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于11000为宜。

⑤向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。

5．数据处理计算方法：（1）一滴油酸溶液的平均体积 N V N =滴油酸溶液的体积（2）一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V=V ×油酸溶液的体积比。

（体积比=纯油酸体积溶液的体积）（3）油膜的面积S=n×1 cm 2。

（n 为有效格数，小方格的边长为1 cm ）（4）分子直径d=V S。