1、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
2、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= 1.1210-9m 实测值在0.810-9m到210-9m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、.,(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: 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; 在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积; 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; 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4.810-3mL,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=4.810-3mL0.10%=4.810-12m3, 油膜面积为 S=40cm2=4010-4m2。 油酸分子直径 d=V/S=1.210-9 m。,把密度为0.8103 kg/m3的某种油,滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V0.5103 cm3,形成油膜面积为S0.7 m2,油的摩尔质量M0.09 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,NA61023 mol1,谢 谢,再见,