(原载:《物理教师》,第28卷第3期,2007年)
分子动理论是从微观角度认识热现象本质的基础理论,高中物理课程标准要求:“认识分子动理论的基本观点,知道其实验依据。”高中学生在学习分子动理论时,他们首先提到的问题往往是:既然物质是由分子组成的,那么一个分子到底有多大呢?如果老师回答说,普通的分子是非常小的,假如把它看成球形,直径大约是10 -
1:?
在本实验中,一般是由老师提供配制好的油酸酒精溶液,并告诉学生油酸和酒精的体积比是多少,这样可以节省实验时间。 学生通常会问,为什么不直接用油酸?老师就可以趁这个机会向学生介绍估测法在该实验中的应用,渗透科学方法的教育。 现在已经知道分子的直径大约是10 -
,实验室没有这么大的盆,做起实验来很不方便,因此要稀释。实验室提供的盆的面积一般是
,这是我们按普通的分子大小估算出的体积比,而实际上油酸的分子比普通分子大些,而且考虑到油酸的浓度对测量结果的影响,当油酸的浓度越小时,油酸形成单分子膜后,分子间的间隙越大,分子占据的面积越大,使得测量值远小于真实值。在本实验中油酸酒精的体积比选择1/ 200 较为合适。
2:,?
油酸是一种有机酸,分子式为C17 H33COOH,它的分子可以看作一圆柱模型,一端是羧基- COOH,与水有很强的亲和力而被水吸引,另一端- C17 H33与水没有亲和力要冒出水面,因此油酸滴到水面后趋于均匀的扩散到水面,同时油酸滴到水中后,降低了水的表面张力系数,油酸所在处的表面张力小于油酸未到处的表面张力,滑石粉在周围水的表面张力的作用下迅速聚集成一条轮廓线。此时的液面有点像一面绷紧的橡皮膜,橡皮膜的中间一旦破裂开后,将迅速向两边收拢。类似的现象可以从下列简单的实验中观察到,把两根火柴平行放在静止的水面上,在两根火柴的中间滴上一滴油酸溶液,火柴会向两边分开。如果用洗涤剂代替油酸溶液,火柴棒也会分开,这是因为洗涤剂也会降低火柴间液体的表面张力,火柴在另外两边表面张力的作用下被拉开。



