四川省攀枝花市米易中学高中物理教案：“用油膜法估测分子大小”实验的几点释疑 【内容提要】 高二物理教材“用油膜法估测分子大小”实验中，善于思考的学生会产生多个疑问，其中油酸的分子特性、油酸分子直径的测量值与一般分子数量级不符等内容，从教材上难于寻求答案，参考资料也不多，老师在上课时也较难回答。本文就这几个学生 常遇到的问题，结合一定的化学和物理知识作一点解释，以求让学生较清楚地理解这个实验。【2010 年四川省物理优秀论文评选】 “用油膜法估测分子大小”实验的几点释疑【内容提要】高二物理教材“用油膜法估 测分子大小”实验中，善于思考的学生会产生多个疑问，其中油酸的分子特性、油酸分子直径的测量值与一般分子数量级不符等内容，从教材上难于寻求答案，参考资料也不多，老师在上课时也较难回答。本文就这几个学生常遇到的问题，结合一定的化学和物理知识作一点解释，以求让学生较清楚地理解这个实验。高中物理第二册“用油膜法估测分 子大小”的学生实验，原理巧妙，用宏观上的一个简易原理便可测算出微观上的分子大小，本实验对学生思维开拓有很好的帮助。虽然原理并不复杂，教材描述也非常全面，但教材描述较为扼要，多处是点到即止，按教材要求，只要细心，多数学生能很顺利地完成实验，而善于思考的学生则会产生疑问，本文就学生常见的几个问题进行一下解释： 疑问一：为什么选择油酸，而不选择其它生活中常见的如植物油之类的油？提这类问题的学生主要是在家里用简易条件做这个实验，但实验效果不好。如果只考虑油酸液体的诸如密度、表面张力系数、不溶于水等因素，那么多种油类都可以。之所以选择油酸，除了上述因素之外,主要是因为油酸特殊的分子结构。油酸的分子式为 C17H33COOH，分为“C17H33—”和“—COOH”两部分，其中“—COOH”是亲水基，而“C17H33—”是憎水基，分子是一个长柱形（结构如图 1），当油酸滴到水面时，亲水基浸在水中，而憎水基浮于水面，油酸分子竖起来（图 2），有亲水基作“砣”，浮在水面之上的憎水基会因为分子间作用力而一个挨一个排列，不会重叠,所以会形成一层稳定的单分子纯油酸膜。主要是因为这种特性，所以我们选用油酸来估测分子大小。 疑问二：为什么要稀释油酸？这个问题，需要作一点估算来解释。以一滴纯油酸的体积为 0.01mL、分子直径为 1×10-9m 来估算，一滴纯油酸在水面扩展的单分子油膜面积大约为 10m2,面积太大，在实验室测量不便，所以要稀...
