第 1 / 5 镜 · 尚未播放
用油膜法估测油酸分子的大小
一滴油酸在水面铺成单层，量出油膜面积，按 d = V/S 估出直径
分子直径 d
待算m
油膜面积 S
0.25m²
状态
待滴入
公式值，不是实测
先猜同一滴油酸，油膜铺得越大，算出的分子直径会怎样？
先选一个，再看结论和实验。
结论越小。d = V/S，面积越大，直径越小。
第 1 镜 · 装置 浅水盘里撒了一层滑石粉，盘底方格纸每小格 0.01 m²，滴管在右上方。
设定油膜面积，然后点播放，看油膜怎样铺开、方格纸里圈住多少格。
要点 · 记忆点
分子动理论
记住这句
油膜铺成单分子层，膜的厚度就是一个分子的直径：d = V/S。
为什么要稀释油酸
纯油酸很黏，一滴里的量太多，滴到水面会叠成好几层，厚度就不再是一个分子。溶进酒精后一滴里只含很少的油酸，才铺得开、铺得薄。
为什么只有一层
油酸分子亲水的一端留在水里，疏水的一端朝上，直立排列。油酸不溶于水，铺满水面后没有地方再叠第二层。
面积越大，直径越小
d 与 S 成反比。体积固定 2.0×10⁻¹¹ m³，面积取 0.20 / 0.25 / 0.30 m²，算出的直径是 1.0×10⁻¹⁰ / 8.0×10⁻¹¹ / 6.7×10⁻¹¹ m。
方格怎么数
超过半格算一格，不足半格舍去，再乘每格面积。格子越小，数出的面积越接近真实值。
易错油膜没有充分展开、挤到盘边破裂或叠成多层，量出的面积偏小，算出的直径偏大；数格时把半格左右都算成一格，面积偏大，算出的直径偏小。
观察什么
滴入瞬间
油酸把水面的滑石粉往四周推开，膜越铺越大，方格纸里被圈住的格子越来越多。
铺满以后
膜不再扩大，轮廓内的格数固定下来。同一滴体积，面积越大，算出的直径越小。
三组对照
三档直径是 1.0×10⁻¹⁰、8.0×10⁻¹¹、6.7×10⁻¹¹ m，和课本 10⁻¹⁰ m 量级同阶，差别来自油膜面积取值。
这个实验在说明什么
这页要解决的是一个看不见的问题：分子小到量不着，还能不能估出它有多大。办法是让一滴油酸在水面铺成单层，量出面积，再用 d = V/S 把膜的厚度算成直径。
纯油酸体积固定，只换油膜面积，直径的变化就只跟面积有关。油酸要先稀释，一滴里的量才不至于叠成好几层；铺满水面后没处再叠第二层，膜厚就落在一个分子上。
这套估算的前提是膜真的只有一层，并且充分展开。三档直径是公式值，方格数只是画布示意，不是真实计数；面积量少了直径偏大，数格时把半格都算成一格，直径又偏小。
纯油酸体积 2.0×10⁻¹¹ m³ 与三个油膜面积是设定值，直径按 d = V/S 算出，是公式值。方格数只是画布示意，不是真实计数。教材：人教社电子课本 · 物理选择性必修第三册。
讲给家长听
合上这一页，说说油膜法为什么能估出分子的大小。
卡住了？看一眼
油膜铺成单分子层，膜的厚度就是一个分子的直径。