一、实验目的
1．用油膜法估测分子的直径．
2．学习一种估测分子大小数量级的方法．
二、实验原理
用油膜法测定分子大小的原理是：用累积法测出油滴的体积V0，根据溶液浓度算出纯油酸的体积V，测出油滴形成单分子油膜层的面积S，如果把分子看做球形，就可算出油酸分子的直径d＝.分子虽然很小，但分子间有空隙，除一些有机物质的大分子以外，一般物质分子直径的数量级都是10－10 m.
本实验采用使油酸在水面上形成一层单分子的油膜的方法，估测分子的大小，油酸是一种脂肪酸，它的分子和水有很强的亲和力，当它浮于水面时，能形成一个单分子层油膜，如果油膜分子可以大致看成球形，油膜的厚度就是分子的直径，如图所示．
三、实验器材
用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔、量筒、坐标纸．
四、实验步骤
1．配制油酸酒精溶液，取1 mL的油酸滴入酒精中配制成500 mL的油酸酒精溶液．
2．用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(例如1 mL)时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积．
3．实验时先向边长为30～40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块薄膜．
4．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．
5．将画有油酸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．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．根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.根据一滴纯油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d＝，即油酸分子的大小．
五、数据处理
根据上面记录的数据，完成以下表格.
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实验次数
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量筒内增加1 mL
溶液时的滴数
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轮廓内的小格子数
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轮廓面积S
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1
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2
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实验次数
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一滴纯油酸
的体积V
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分子的直径(m)
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平均值
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1
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2
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六、误差分析
用油膜法估测分子的直径，通常可以测得比较准，实验误差通常来自三个方面：
1．形成单分子油膜
只有形成单分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直径，即d＝.要求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜．
2．油滴的体积V
用累积法测油滴的体积．先测出1 mL的油酸酒精溶液的滴数，从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再由油酸酒精溶液的浓度算出纯油酸的体积．
3．油膜的面积S
用坐标纸测出形状不规则油膜的面积．数出不规则图形的轮廓包围的方格数，计算方格数时，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确．
七、注意事项
1．油酸酒精溶液的浓度应小于0.1%.
2．痱子粉的用量不要太多，否则不易成功．
3．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几滴，数出对应的毫升数，这样求平均值时误差较小．
