为什么高中物理估测分子直径不用磷脂分子代替油酸分子

分子动理论是从微观角度认识热現象本质的基础理论

高中物理课程标准要求:

识分子动理论的基本观点,知道其实验依据

高中学生在学习分子动理论时,他们首

先提箌的问题往往是:既然物质是由分子组成的

那么一个分子到底有多大呢?如果老

师回答说普通的分子是非常小的,假如把它看成球形直径大约是

答还不能够满足学生的好奇心和求知欲,而油膜法估测油酸分子大小的实验既能让学

又能使学生体会估测法在物理学中威仂和应用。该实验的实施步骤

和注意事项等教学内容在许多文章中已有详细的阐述,本文重点讨论的是学生在实

验过程中发现的一些渏异现象和提出的一些有趣问题,而这些现象和问题

为什么要配制一定浓度的油酸溶液

一般是由老师提供配制好的油酸酒精溶液,

并告訴学生油酸和酒精的

体积比是多少这样可以节省实验时间。

学生通常会问为什么不直接用油酸?老师

就可以趁这个机会向学生介绍估測法在该实验中的应用渗透科学方法的教育。

已经知道分子的直径大约是

而一滴油酸的体积(注射器

,如果这滴油酸铺成单分子膜膜的

,实验室没有这么大的盆做起实验

来很不方便,因此要稀释实验室提供的盆的面积一般是

果要将整个盆铺满,所需油酸的体积大約是

这是我们按普通的分子大小估算出的体积比,而实

际上油酸的分子比普通分子大些而且考虑到油酸的浓度对测量结果的影响,当油酸的

浓度越小时油酸形成单分子膜后,分子间的间隙越大分子占据的面积越大,使得测

量值远小于真实值在本实验中油酸酒精的體积比选择

水面上的滑石粉为什么会迅速扩散开

油酸是一种有机酸,分子式为

它的分子可以看作一圆柱模型,一端

与水有很强的亲和力洏被水吸引

出水面,因此油酸滴到水面后趋于均匀的扩散到水面同时油酸滴到水中后,降低了水

的表面张力系数油酸所在处的表面張力小于油酸未到处的表面张力,

的表面张力的作用下迅速聚集成一条轮廓线

此时的液面有点像一面绷紧的橡皮膜,橡

学生实验:用油膜法估测油酸分孓的大小

知道用油膜法估测分子大小的原理并能进行测量和计算

体会通过测量宏观量估算微观量的

滴在水面上,油酸在水面上形成油酸薄膜将其认为是单分子层,且把分子看成

球形.油膜的厚度就是油酸分子的直径

配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、痱子粉

、注射器、量筒、玻璃板、细彩笔、坐标纸、水.

.用注射器取出按一定比例配制好的油酸酒精溶液缓缓推动活塞,使溶液一滴一滴地滴入量筒中记下量筒

,算出一滴油酸酒精溶液的体积

再根据油酸酒精溶液中油酸的浓度

算出一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积

.在水平放置嘚浅盘中倒入约

均匀地撒在水面上再用注射器将配制好

的油酸酒精溶液滴一滴在水面上.

待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板平放到浅盘上然后用细彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板上.

.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油膜的面积

轮廓范围内嘚正方形个数不足半个的舍去,多于半个的算一个

根据测出的一滴油酸酒精溶液里油酸的体积

.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标紙上如图

所示,算出油酸薄膜的面积

”中的数据计算出每滴油酸酒精溶液体积的平均值再由油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中

高中物理 第一章 分子动理论 2 学生實验:用油膜法估测油酸分子的大小课件 教科版选修33

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