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实验十五 用油膜法估测油酸分子的大小
目标要求 1.知道油膜法估测油酸分子的大小的原理.2.掌握用油膜法估测油酸分子的大小
的方法．
实验技能储备
1．实验原理
实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．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
形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜．如果算出一定体积的油酸在水面上形成的
________________油膜的面积，即可算出油酸分子的大小．用V 表示一滴油酸酒精溶液中
所含纯油酸的体积，用S 表示单分子油膜的面积，用d 表示油酸分子的直径，如图乙所示，
则d＝________.
2．实验器材
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉、量筒、彩笔等．
3．实验过程
(1)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒
精，直到液面到达500 mL 刻度线为止．
(2)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn
时的滴数n，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.
(3)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上．
(4)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上．
(5)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板
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)．
(7)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d
＝，算出油酸薄膜的厚度d.
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(8)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小．
教材原型实验
例1 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径．
(1)该实验的科学依据是________．
A．将油膜看成单分子油膜
B．不考虑各个油酸分子间的间隙
C．考虑各个油酸分子间的间隙
D．将油酸分子看成球形
(2)实验主要步骤如下：
①向体积V 油＝6 mL 的油酸中加酒精，直至总量达到V 总＝104 mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75 滴时，测
得其体积恰好是V0＝1 mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3；
③先往浅盘里倒入2 cm 深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板
放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，
小方格的边长为L＝1 cm.
(3)由图可知油膜面积为________ m2；计算出油酸分子直径为________ m．(以上结果均保留
一位有效数字)
(4)若滴入75 滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将________(填“偏大”
“偏小”或“无影响”)．
例2 (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们
按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)．
(2)取油酸1.0 mL 注入250 mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面到达250 mL 的
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刻度线为止，得到油酸酒精混合溶液．用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数
直到量筒内溶液达到1.0 mL 为止，恰好共滴了100 滴．取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面
上(已撒爽身粉)，数得油膜轮廓占面积为1 cm2小格子120 格(不足半格舍去，多于半格算1
格)．则请估算油酸分子的直径为__________ m(结果保留2 位有效数字)．
(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是
________．
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL 溶液的滴数多记了10 滴
(4)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________．
A．摩尔质量
B．摩尔体积
C．质量
D．体积
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