1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小（同步课件）-2024-2025学年高二物理同步课堂（鲁科版2019选择性必修第三册）.pptx

1.2科学测量：油膜法估算油酸分子大小

壹素养目标

(1)理解实验原理：掌握油膜法估测分子大小的实验原理，理解如

何通过测量油膜的面积和体积来计算分子直径。

(2)掌握实验方法：学会配制油酸酒精溶液，掌握测量一滴溶液

中纯油酸体积的方法，以及如何测量油膜形成的不规则图形的面

积。

(3)培养实验技能：通过实际操作，提高实验操作能力和数据处

理能力，能够准确地进行实验操作并处理实验数据。

(4)体会科学方法：通过实验体会建立模型和估测方法在研究物理问

题中的应用，理解微观物理量的测量方法。

(5)培养科学思维：在实验过程中，培养学生的科学思维能力，包括

分析问题、解决问题的能力，以及对实验结果的评估和反思能力。

CONCOLNUESION

课堂导入

分子是微观世界的重要组成部分，但直接测量分子直

径非常困难。油膜法是一种巧妙的方法，通过宏观的油膜

面积和体积来间接估算微观的分子直径。

壹知识点讲解、探索新知

总结与归纳

课程目录贰

叁课堂检测

肆课后作业

CONCTLWUOSION

知识点讲解

知识点讲解

一、实验目的

1.估测油酸分子大小的数量级。

2.体验通过油膜法测量油酸分子大小的思想方法。

二、实验器材

油酸、酒精、清水、滴管(或注射器)、量筒、笔、爽身粉、玻璃

片、浅水盘、坐标纸。

知识点讲解

三、实验原理

油酸是一种脂肪酸，把一滴油酸滴到平静的水面上，油酸会展开

成一片油膜。油膜面积最大且稳定时，可近似认为是单层油酸分

子油膜。若把油酸分子视为球体，则单分子油膜的厚度就近似等

于分子的直径。只要测量出这一滴油酸的体积V和油膜的面积S，

V

就可估算出油酸分子的直径：d

S

如何获得很小的1滴油酸？怎样测量它的体积？

配制一定浓度的油酸酒精溶液，例如可以向1mL油酸中加酒精，

直至总量达到500mL。

用注射器吸取这样的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量

筒中，记下液滴的总滴数和它们的总体积，这样便知道1滴溶液的

体积了。

如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很

快挥发，液面上的油膜便是这滴溶液中的纯油酸形成的。根据溶液

的比例，就可以计算出这部分油酸的体积是多少。

四、实验步骤

1.配制油酸酒精溶液，取1mL的油酸滴入酒精中配制成500mL的油

酸酒精溶液。

2.用滴管(或注射器)将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒

中，记下量筒内溶液增加一定体积(如1mL)时的滴数，由此求出

一滴油酸酒精溶液的平均体积V。

3.向浅水盘内倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉。用

滴管在其上滴一滴油酸酒精溶液，待油层不再扩散、形状稳定时，

就近似形成了单分子油膜。

4.将玻璃片盖在浅水盘上，用笔将油膜的轮廓描绘在玻璃片上。

5.将描有油膜轮廓的玻璃片放在坐标纸上，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，数出轮廓内正方形的

个数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)。

6.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。根据

油酸的体积V和油膜的面积S算出油酸分子的直径d。

四、数据处理：

①一滴油酸溶液的平均体积V；

N滴油酸溶液的体积

V

N

②一滴溶液中含纯油酸的体积V1；

纯油酸体积

VV油酸溶液的体积比（）

1溶液体积

③油膜的面积S；

Sn1cm（2n为有效格数，小方格的边长为1cm）

④分子直径d；

V

d1（注意单位统一）

S

五、注意事项：

1.干净---实验所有用具都要擦洗干净；

2.适量---爽身粉和油酸的用量不要太大；

3.适宜---油酸酒精溶液的浓度不大于1%为宜，且配置好后不能长时间放置，

以免浓度发生改变；

4.水平、垂直：浅盘要水平放置，以便准确描绘出油膜的轮廓；描绘轮廓时，

视线应与玻璃片表面垂直。

5.稳定---待油膜形状稳定后，再描油膜轮廓；

6.规范---计算时单位统一化简成国际单位、注意数量级和有效