1、第十三章 热 学 实验十三 用油膜法估测分子的大小 过好双基关 1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层 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 1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单分子油膜的面积 ， 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 表示分子的直径 ， 如图乙所示 ， 则 d . 基本实验要求 单分子 VS图 1 2.实验器材 盛水浅盘 、 注射器 (或滴管 )、
2、 容量瓶 、 坐标纸 、 、 (或细石膏粉 )、 油酸酒精溶液 、 量筒 、 彩笔 . 3.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘 ， 充分洗去油污 、 粉尘 ， 以免给实验带来误差 . (2)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 ， 直到液面达到 500 mL刻度线为止 ， 摇动容量瓶 ， 使油酸充分溶解在酒精中 ， 这样就得到了 500 mL含 1 mL纯油酸的油酸酒精溶液. 玻璃板 痱子粉 (3)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. (4)根据 V0
3、算出每滴油酸酒精溶液的体积 V0. (5)向浅盘里倒入约 2 cm深的水 ， 并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 . (6)用注射器 (或滴管 )将一滴油酸酒精溶液滴在水面上 . (7)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 . Vnn (8)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 ). (9)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
4、. (10)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 . VS 1.数据处理 根据上面记录的数据，完成以下表格内容 . 规律方法总结 实验次数 量筒内增加 1 mL 溶液时的滴数 轮廓内的 小格子数 轮廓面积 S 1 2 3 4 实验次数 一滴纯油酸 的体积 V 分子的 大小 (m) 平均值 1 2 3 4 2.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在 1 cm之内 ， 当针头靠水面很近 (油酸未滴下之前 )时 ， 会发现针头下方的粉层已被排开 ， 这是针头中酒精挥发所致， 不影响实验效果 . (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩 ， 要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓 .扩散后又收缩有两个原因： 水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复； 酒精挥发后液面收缩 . (3)当重做实验时 ， 将水从浅盘的一侧边缘倒出 ， 在这侧边缘会残留油酸 ， 可用少量酒精清洗 ， 并用脱脂棉擦去再用清水冲洗 ， 这样做可保持浅盘的清洁 . (4)本实验只要求估测分子的大小 ， 实验结果的数量级符合要求即可 .
