油膜法估测分子大小
一、实验定位
油膜法用宏观体积和面积估算分子尺度，是分子动理论的典型实验。
二、实验原理
- 油酸在水面上形成单分子油膜。
- 分子直径近似为油酸体积除以油膜面积：。
- 滴液通常是稀释液，要先换算纯油酸体积。
三、操作流程
- 配制已知浓度油酸酒精溶液。
- 测出一滴溶液体积，换算其中纯油酸体积。
- 在撒有痱子粉的水面滴入溶液，待油膜稳定后描出轮廓。
- 用方格纸估算油膜面积。
四、数据处理
- 体积分数。
- 用方格计数估算，半格按半格处理。
- ，数量级应在 。
五、误差与改进
- 油膜不是单分子层会使估算偏大。
- 油酸未完全散开会使面积偏小、直径偏大。
- 溶液浓度换算错误会导致数量级错误。
六、考场检查表
| 检查项 | 标准说法 | 常见扣分 |
|---|---|---|
| 体积换算 | 先算纯油酸体积 | 直接用溶液体积 |
| 面积估算 | 方格法 | 轮廓未稳定 |
| 数量级 | 数量级离谱 |
七、典型问答（带答案）
问：为什么不能直接用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积？
答：油膜中形成单分子层的是油酸，酒精会溶于水或挥发，必须先按浓度换算出纯油酸体积。
八、高频设问补充
1. 本实验有哪些理想化假设？
答案：假设油酸分子形成单分子层；分子近似看作球形或立方体；分子紧密排列；油酸全部铺展开且不溶于水。
2. 为什么要用油酸酒精溶液而不用纯油酸？
答案：纯油酸一滴体积较大，形成油膜面积过大且不易控制。稀释后每滴中纯油酸体积很小，便于形成可测量的单分子油膜。
3. 方格纸面积怎样估算？
答案：完整格计一个，不足半格舍去，超过半格按一个计，或半格按半格处理。关键是多次估算取平均，减小偶然误差。
4. 如果油膜没有完全散开，结果怎样？
答案：油膜面积偏小，由 知分子直径估计偏大。
九、评分关键词
- 单分子油膜；
- 先求纯油酸体积；
- 方格法求面积；
- ；
- 数量级约 ；
- 油膜未展开会使 偏小、 偏大；
- 本实验是估测，不是精确测量。
十、训练小题组（带答案）
1. 纯油酸体积
题目：油酸酒精溶液体积分数为 ，一滴溶液体积为 ，求一滴中纯油酸体积。
答案：
若换成立方米：
2. 分子直径估算
题目：一滴纯油酸体积为 ，形成油膜面积为 ，估算分子直径。
答案：
若结果明显偏离 数量级，要检查体积换算或面积单位。
3. 误差方向
题目：若油膜没有完全散开，测得的分子直径偏大还是偏小？
答案：油膜面积 偏小，由 知，分子直径偏大。