用单分子油膜估测分子的大小

　　用单分子油膜估测分子的大小

　　（一）、实验原理

　　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．

　　（一）、实验步骤

　　1,取1毫升(1cm3)油酸溶于酒精中,制成200毫升的油酸酒精溶液.

　　2,往边长约为30cm∽40cm的浅盘中倒入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀的地撒在水面上.

　　3,用滴管(或注射器)向量筒滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1mL,算出每滴油酸酒精溶液的体积

　　4,用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜.

　　5,待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.

　　6,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.

　　7,据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V,据一滴油酸的V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d=S/V,却为油酸分子的直径

　　（二）、数据处理

　　根据上面记录的数据,完成以下表格内容

　　（三）、注意事项

　　1．油酸酒精溶液配制比例恰当；

　　2．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用，不能混用，否则会增大实验误差。

　　3．测1滴油酸酒精溶液的体积时,滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整升数,应多滴几毫升，尽量使每滴大小相同，数出对应的滴数,这样求平均值误差较小.

　　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，要在稳定后现画轮廓，扩散后又收缩的原因有两个，一是水面受油滴撞击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后，油膜回缩。

　　6,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

　　（四）、误差分折

　　1．纯油酸体积的计算误差

　　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；

　　2．油膜面积的测量误差主要是:

1. 油膜形状的画线误差:

　　(2) 实验时采用“互补法”（即不足半个舍去，多于半个的算一个），本身是一种估算的方法,自然会带来误差.

　　3．形成的油膜不一定是规则的单分子油膜.： 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；

　　（五）、参考试题

　　1．在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简要步骤如下：

　　A.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

　　B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,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

　　C.用浅盘装入约2 cm深的水,然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上

　　D.用公式L=V／S,求出薄膜厚度,即油酸分子的大小

　　E.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

　　F.用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸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上述实验步骤的合理顺序是.                          答案：CFBAED

　　2．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（  B  ）

　　A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V₁，则每滴油酸酒精溶液的体积V₂=V₁／100

　　B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些

　　C.先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上

　　D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形

　　3.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔，还缺少的器材有______________________.

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