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实验：用油膜法估测分子的大小 集贤四中第十一届“春华杯” 研讨课 物理组：李万超 估测油酸分子的大小 一、实验目的 二、实验原理 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，如果把分子看成一个挨着一个的球形，单分子油膜的厚度就可认为等 于油酸分子的直径. 即 盛水浅盘、2ml注射器、坐标纸、油酸、酒精、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、量筒 、水彩笔． 三、实验器材 四、实验操作要领 1、量取1ml油酸酒精溶液后计量滴数时应尽量使每滴大小相同。 2、往水面上撒石膏粉时要适量、均匀。 3、要在滴入溶液稳定后再画轮廓。 4、计算面积时要耐心细致。 5、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. 油酸分子直径的数量级是10-9m，公认值D= 1.12×10-9m 实测值在0.8×10-9m到2×10-9m都是可以通过的. 五、实验结论 一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外） 实验误差通常来自三个方面． 1．不能形成单分子油膜． 2．油滴的体积V的测量产生误差． 3．计算油膜的面积S有误差． 六、误差分析 如何减小实验误差？(提出改进方案) 实验分析与讨论：本实验你还存在那些疑问？ 在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理 ？ (2)把分子看成球形. (1)把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层. (3)油酸分子一个紧挨一个整齐排列. 通过测量较大量来研究较小量。 实验方法 （2011上海物理第27题）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： 典例分析 (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。 【解析】 纯油酸体积为 V=4.8×10-3mL×0.10% =4.8×10-12m3， 油膜面积为 S=40cm2=40×10-4m2。 油酸分子直径 d=V/S=1.2×10-9 m。 把密度为ρ＝0.8×103 kg/m3的某种油，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.那么：由以上数据可粗略测出阿伏伽德罗常数NA的值是多少？(先列出文字计算式，再代入数据计算只需要保留一位有效数字) 实验创新设计 NA≈6×1023 mol－1