2.实验原理
利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图所示),将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d=计算出油膜的厚度,其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积,S为油膜面积。这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
3.实验器材
已稀释的油酸若干毫升、量筒1个、浅盘1只(30 cm×40 cm)、纯净水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一块、坐标纸、彩色水笔1支、痱子粉或石膏粉(带纱网或粉扑)。
4.实验步骤
(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中,制成200 mL的油酸酒精溶液。
(2)往边长约为30~40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1 mL,算出每滴油酸酒精溶液的体积V0= mL。
(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜。
(5)待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
(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。
(7)根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V,根据纯油酸的体积V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d=,即为油酸分子的直径。 比较算出的分子直径, 看其数量级(单位为m)是否为10-10,若不是10-10需重做实验。