测量分子的大小(第二节)
测量分子大小的方法
测量分子大小的方法分子是物质的基本构成单位，因此研究分子的大小对于理解物质的性质和相互作用至关重要。
测量分子大小的方法有多种，包括传统的实验方法和现代的先进技术。
本文将介绍几种常见的测量分子大小的方法，以及它们各自的优缺点。
一、光散射法。
光散射法是一种常用的测量分子大小的方法，它利用光的散射现象来确定分子的大小。
在光散射实验中，样品溶液中的分子会散射入射光线，根据散射光的强度和角度可以计算出分子的大小。
这种方法操作简便，结果准确，但对样品的浓度和透明度有一定要求。
二、动力学光散射法。
动力学光散射法是一种基于分子在溶液中的运动状态来测量其大小的方法。
通过监测分子在溶液中的扩散速率和散射光的相关性，可以得到分子的大小和形状信息。
动力学光散射法适用于测量较大的分子，对于小分子的测量精度较低。
三、扫描隧道显微镜（STM）。
扫描隧道显微镜是一种现代先进的测量分子大小的方法，它可以实现对分子的原子级分辨率成像。
通过扫描样品表面，并利用隧道电流来获取表面拓扑信息，可以得到分子的大小和形状。
STM技术可以测量非常小的分子，但对样品的制备和操作要求较高。
四、质谱法。
质谱法是一种利用分子的质荷比来测量其大小的方法，通过将样品分子离子化并加速到一定速度，根据其质量和电荷来计算分子的大小。
质谱法适用于测量较大的分子，对于小分子的测量精度较低。
综上所述，测量分子大小的方法有多种，每种方法都有其适用范围和局限性。
在选择测量方法时，需要根据样品的性质和要求来进行合理的选择，以确保测量结果的准确性和可靠性。
随着科学技术的不断发展，我们相信未来会有更多更先进的方法用于测量分子大小，为我们更深入地理解分子世界提供更多可能性。
测量分子大小的方法
测量分子大小的方法在化学和生物学领域，测量分子大小是非常重要的。
分子的大小不仅可以影响其在化学反应中的作用方式，还可以决定其在生物学过程中的功能。
因此，科学家们一直在寻找各种方法来准确地测量分子的大小。
本文将介绍几种常用的测量分子大小的方法。
首先，一种常用的方法是使用质谱法。
质谱法是一种通过测量分子的质量来确定其大小的方法。
科学家们可以使用质谱仪来将分子进行离子化，并通过质谱仪测量分子的质荷比。
通过比较不同分子的质谱图，科学家们可以确定分子的大小和结构。
质谱法能够测量非常小的分子，因此在化学和生物学领域被广泛应用。
其次，凝胶电泳也是一种常用的测量分子大小的方法。
凝胶电泳是一种通过分子在凝胶中移动的速度来确定其大小的方法。
科学家们可以将待测分子放置在凝胶上，然后通过电场作用使分子在凝胶中移动。
根据分子在凝胶中移动的速度，科学家们可以计算出分子的大小。
凝胶电泳方法简单易行，因此在实验室中被广泛应用。
另外，动态光散射也是一种常用的测量分子大小的方法。
动态光散射是一种通过测量分子在溶液中的散射光强度来确定其大小的方法。
科学家们可以使用光散射仪来测量分子在溶液中的散射光强度，并通过分析光强度的变化来确定分子的大小。
动态光散射方法适用于测量溶液中的大分子，因此在生物学领域被广泛应用。
最后，透射电子显微镜也是一种常用的测量分子大小的方法。
透射电子显微镜是一种通过透射电子来观察分子的方法。
科学家们可以使用透射电子显微镜来观察分子的形态和大小。
透射电子显微镜能够观察非常小的分子，因此在纳米科学领域被广泛应用。
综上所述，测量分子大小的方法有很多种。
不同的方法适用于不同范围的分子大小，科学家们可以根据实际需求选择合适的方法来进行测量。
通过准确地测量分子大小，科学家们可以更好地理解分子的性质和功能，为化学和生物学研究提供重要的数据支持。
1.2 测量分子的大小
第二节测量分子的大小1．油膜法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸分子在水面上散开，形成______________，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于____________．2．如果一滴溶液中纯油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则分子的大小(即直径)为L ＝________.在此忽略了分子间的空隙．3．实验器材：注射器(或滴管)、________、浅盘、________________________、痱子粉或细石膏粉、水、酒精、油酸、彩笔．4．一般分子直径的数量级为________m，由实验得到油酸分子大小的数量级是________m，物理学中用各种不同方法测定分子的大小，用不同方法测出的分子大小________，但数量级________．5．下列不是油膜法粗略测定分子直径实验基础的是()A．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是10－15m6．某种油剂的密度为8×102kg/m3，若不慎将0.8kg这种油剂漏到湖水中并形成单分子油膜，则湖面受污染面积约为()A．10－3m2B．107cm2C．10km2D．10－10m27．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是()A．1滴油的质量和它的密度B．1滴油的体积和它的密度C．1滴油的体积和它散成油膜的最大面积D．所散成的油膜的厚度和它的密度【概念规律练】知识点一油膜法测分子大小的原理1．在用油膜法测量分子的大小的实验中，下列说法正确的是()A．油酸可以用汽油代替，因为汽油也不溶入水而能溶入酒精B．可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中C ．可以用汽油代替酒精，因为油酸能溶入汽油D ．因为不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜，因此实验时用油酸2．将1cm 3的油酸溶于酒精，制成200cm 3的油酸酒精溶液．已知1cm 3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m 2，由此可估测油酸分子的直径约为____________m.知识点二 油膜法测分子直径的步骤3．在用油膜法估测分子直径的实验中，下列步骤错误的是________(并指出错在什么地方)．(1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸对溶液的比是1∶200.(2)将油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，记下量筒中油酸酒精溶液的体积V 和滴入的油酸酒精溶液的滴数N ，反复试验三次，最后取平均滴数．则一滴油酸酒精溶液的体积为V 1＝V N. (3)将水倒入塑料浅盘，水深约1cm ～2cm ，或达盘深的一半即可．(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜．(5)用注射器(或滴管)将配好的油酸酒精溶液在浅盘中央水面上方约1cm 处，滴一滴稀释的油酸溶液．(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上，并用水彩笔在有机玻璃上描绘出油酸薄膜的轮廓图．(7)将有机玻璃放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为1cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．(8)根据d ＝V 1S即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的直径． (9)清理好有机玻璃及浅盘，使表面没有油酸残留，将仪器整理好，归位．(10)处理实验数据，填好记录表．4．用油膜法估测分子的直径的实验中，下列操作正确的是( )A ．将纯油酸直接滴在水面上B ．向量筒中滴100滴酒精油酸溶液，读出其体积。
(完整版)1.2测量分子大小
2011—2012学年度第二学期清新县第一中学集体备课教案高二级学科物理选修3-3 第１单元主备人：刘凤银课题测量分子大小教学目标知识与技能1．知道本实验的原理及所需要的器材，了解实验注意的事项。
2．会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积。
3．会估算分子直径大小，处理好实验数据。
过程与方法：通过用油膜法测定分子大小的实验，学会用理想化模型来处理实际问题情感态度与价值观：通过探究性学习培养学生的创新思维和严谨求实的科学素养教材分析重点：理解用油膜法测量分子大小的原理难点：实验数据处理教学方法教法：实验学法：教学手段课时安排教学过程【知识再现】一、实验原理油酸分子C17H33COOH由和两部分构成．其中对水有很强的亲和力，当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，使油酸分子一个挨一个排列，可形成．如果油酸分子可以大致看做球形，油膜的厚度就是分子直径，如图所示．因此，事先测出一滴油酸的体积V，再测出该滴酸在水面上尽可能散开时油膜的面积S，就可算出油酸分子的直径。
二、实验器材浅盘、痱子粉、注射器、、有机玻璃板、彩笔、坐标纸、铅笔及油酸溶液．三、实验步骤1．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如1 ml)时的滴数．2．先往边长约为30～40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上，再用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上滴，待油酸薄膜的形状稳定后，将事先准备好的有机玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．3．将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板放在上，算出油酸薄膜的面积S．(求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓所围正方形的个数)4．根据油酸酒精溶液的浓度，算出1滴溶液中纯油酸的体积V，由d＝求出油酸分子的直径d．知识点一实验设计的技巧本实验以10—2m数量级的测量来估计10—10m数量级的分子大小，这个实验中有独特的设计技巧．1．三种液体的选择为什么要选择这三种液体?首先，油酸、酒精、水具有不同的溶解性，油酸易溶入酒精而不溶入水，酒精易溶入水，所以，可以使油酸溶入酒精制成油酸酒精溶液，而将溶液滴入水中时，由于酒精易溶入水，这样，在水面上的就只有油酸了．其次，油酸分子由两部分组成，一部分C17H33是不饱和烃具有憎水性，而另一部分是一COOH对水有很强的亲和力．这样，当油酸在水面上时其中C17H33一部分露出水面，另一部分COOH则漫在水中，油酸分子直立在水面上．所以，能形成一个单分子层油膜．另外，酒精具有易挥发性，而油酸不挥发，当油酸酒精溶液滴到水面上时，酒精不但溶于水中而且挥发到空气中，而只有油酸留在了水面上．2．滴到水面上的油酸体积很小实验中如何保证滴到水面上的油酸体积很小，使油酸在水面上形成的油膜面积不要太大．实验中采用的办法是：首先，这里只是滴上一滴溶液而不是用量筒量多少倒在水面上，为了测量一滴溶液体积，测量多少滴油酸酒精溶液的体积为多大，从而得到一滴油酸酒精溶液的体积．另外，实验中不是把纯油酸滴到水面上，而是把浓度很低的油酸酒精溶液滴到水面上，这样滴到水面上的油酸体积就足够小了．【应用1】在用油膜法测量分子的大小的实验中，下列说法正确的是( )A．油酸可以用汽油代替，因为汽油也不溶入水而能溶入酒精B．可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中C．可以用汽油代替酒精，因为油酸能溶入汽油D．不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜导示:不可以用汽油代替油酸，因为油酸分子由两部分组成，一部分C17H33是不饱和烃具有憎水性，而另一部分是一COOH对水有很强的亲和力，而汽油则不可替代，A错。
测量分子大小的方法
测量分子大小的方法引言：分子是物质的基本单位，了解分子的大小对于研究物质的性质和行为至关重要。
然而，由于分子的微小尺度，直接观察和测量分子的大小是一项非常具有挑战性的任务。
本文将介绍几种常用的测量分子大小的方法。
一、扩散测量法扩散测量法是通过测量分子在溶液或气体中的扩散速率来推断分子的大小。
根据斯托克斯-爱因斯坦方程，分子的扩散速率与其半径成反比。
因此，通过测量分子在溶液中的扩散系数或在气体中的扩散常数，可以得出分子的大小。
这种方法广泛应用于生物分子的测量，如蛋白质和核酸的大小测定。
二、质谱测量法质谱测量法是一种通过质谱仪来测量分子的质量和分子量的方法。
质谱仪可以将分子分离为不同质荷比的离子，并通过测量离子的质量和丰度来确定分子的质量。
通过测量一系列质荷比离子的丰度分布，可以推断出分子的大小和分子量。
质谱测量法在有机化学和生物化学等领域中得到了广泛应用。
三、透射电子显微镜测量法透射电子显微镜是一种通过透射电子束来观察材料微观结构的仪器。
透射电子显微镜可以通过电子的散射和干涉来获得样品的高分辨率图像。
通过观察分子在透射电子显微镜下的影像，可以推断出其大小。
透射电子显微镜测量法在材料科学和纳米技术领域中得到了广泛应用。
四、核磁共振测量法核磁共振是一种通过核自旋与外加磁场相互作用来研究分子结构和性质的方法。
核磁共振谱图可以提供分子中不同原子核的化学环境和相对数量的信息。
通过测量核磁共振谱图中信号的位置和强度，可以推断出分子的大小。
核磁共振测量法广泛应用于有机化学和药物研究等领域。
五、光散射测量法光散射是一种通过测量光在物质中的散射行为来研究分子大小的方法。
根据散射光的强度和角度分布，可以推断出分子的大小和聚集状态。
光散射测量法广泛应用于胶体颗粒和聚合物等大分子的测量。
六、小角X射线散射测量法小角X射线散射是一种通过测量X射线在物质中的散射行为来研究分子大小的方法。
根据散射X射线的强度和角度分布，可以推断出分子的大小和形态。
1.2 测量分子的大小
实 验 典 例 精 析
后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
课 堂 互 动 探 究
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待 薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的
面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
课 后 巩 固 作 业
课 前 新 知 初 探
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒
实 验 典 例 精 析
课 堂 互 动 探 究
测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液
滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算 出油酸分子的直径为____________m.(结果保留1位有效数字)
课 后 巩 固 作 业
【标准解答】(1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，
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中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴 油酸酒精溶液的体积.
实 验 典 例 精 析
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⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻
璃板上.
课 后 巩 固 作 业
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完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是___________.(填写步骤前面 的数字) (2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；
测量分子大小的方法
测量分子大小的方法
分子是化学中最基本的颗粒，它们的大小对于研究和理解物质的性质和行为具有重要意义。
测量分子大小的方法有多种，下面将介绍几种常见的方法。
一、质谱法
质谱法是一种通过测量分子的质量来推测其大小的方法。
该方法利用分子在电磁场中的运动轨迹和质量与电场之间的关系来测量分子的质量。
质谱法可以精确地测量分子的质量，并通过质量和电荷比来推测分子的大小。
二、动态光散射法
动态光散射法是一种通过测量分子在流体中的散射光强度来推测其大小的方法。
该方法利用光波在分子表面散射的原理，通过测量散射光的强度和角度来计算分子的大小。
动态光散射法具有非接触、快速、准确的特点，适用于测量溶液中的分子大小。
三、原子力显微镜法
原子力显微镜法是一种通过测量分子表面的形貌来推测其大小的方法。
该方法利用原子力显微镜的探针与分子表面之间的相互作用力来测量分子的形貌，并通过形貌来推测分子的大小。
原子力显微镜法具有高分辨率、高灵敏度的特点，可以测量纳米尺度的分子大小。
四、凝胶渗透色谱法
凝胶渗透色谱法是一种通过测量分子在凝胶中的渗透速度来推测其大小的方法。
该方法利用凝胶对分子的大小和形状的选择性吸附作用，通过测量分子在凝胶中的渗透速度来计算分子的大小。
凝胶渗透色谱法适用于测量溶液中的高分子化合物的大小。
以上是几种常见的测量分子大小的方法，它们各有优劣，可以根据需要选择合适的方法进行测量。
测量分子大小的方法的研究和发展对于理解物质的性质和行为具有重要意义，可以为化学、生物、材料等领域的研究提供有力支持。
测量分子大小的方法
测量分子大小的方法引言分子是构成物质的最基本的单位，了解分子的大小对于研究物质的性质和相互作用具有重要意义。
本文将介绍几种常见的测量分子大小的方法。
一、扩散法扩散法是一种常见的测量分子大小的方法。
其原理基于分子在溶液中的扩散速率与其分子大小成反比关系。
在扩散过程中，分子越大，扩散速度越慢。
通过测量扩散速度，可以间接地推断分子的大小。
常用的扩散法有斯托克斯扩散法和动态光散射法，可以分别用于测量大分子和小分子的大小。
二、透析法透析法是另一种测量分子大小的常用方法。
透析是指将溶液中的溶质通过半透膜与纯溶剂进行分离的过程。
透析膜的孔径可以选择性地允许小分子通过，而阻止大分子的传递。
通过测量透析过程中溶质的传递速率，可以推断分子的大小。
透析法广泛应用于生物化学领域，用于测定蛋白质和核酸等大分子的大小。
三、凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法是一种常用的测量分子大小的分析方法。
该方法利用凝胶材料的孔隙结构，将溶液中的分子按照大小分离。
大分子由于无法进入凝胶孔隙，会被排除在外，而小分子则可以进入凝胶孔隙。
通过测量溶液中不同分子峰的相对位置和强度，可以确定分子的大小。
凝胶渗透色谱法广泛应用于生物化学、材料科学等领域。
四、核磁共振法核磁共振（NMR）是一种常用的测量分子大小的方法。
利用核磁共振技术可以观察到分子中原子核的共振信号，通过测定信号的频率和强度，可以得到关于分子结构和大小的信息。
核磁共振法广泛应用于化学、生物化学和医学等领域，可以用于测量小分子和大分子的大小。
五、电子显微镜法电子显微镜（EM）是一种常用的直接观察和测量分子大小的方法。
电子显微镜利用高能电子束与样品之间的相互作用，可以获得高分辨率的样品图像。
通过测量样品图像中分子的尺寸，可以准确地确定分子的大小。
电子显微镜法广泛应用于材料科学、生物学和纳米技术等领域。
六、其他方法除了以上介绍的方法，还有许多其他方法可以用于测量分子大小。
例如，动态光散射法可以通过测量散射光的强度和角度，推断溶液中分子的大小；荧光共振能量转移法可以通过测量分子间能量传递的效率，推断分子的距离和大小。
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V d= S
实验仪器
盛水方盘、注射器(或胶头滴管) 盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、 试剂瓶、坐标纸、玻璃板、 试剂瓶、坐标纸、玻璃板、 痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔。 痱子粉、酒精油酸溶液、量筒、彩笔。
实验步骤 (1)在方盘中盛入适量的水( 2cm深 (1)在方盘中盛入适量的水(约2cm深)，使 在方盘中盛入适量的水 水处于稳定状态。 水处于稳定状态。 (2)用注射器(或胶头滴管) (2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的酒 用注射器 精油酸溶液，逐滴滴入量筒， 精油酸溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中 滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数 溶液所需加入溶液的滴数。 滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数。
注意事项
(4) 计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目 计算油膜面积时， 来计算(边长 来计算 边长1cm) 。 边长 不足半个的舍去， 不足半个的舍去， 多于半个的算1个 多于半个的算 个。.
训练
的油酸溶于酒精，制成500cm 将1cm3的油酸溶于酒精，制成500cm3的酒精 油酸溶液. 该酒精油酸溶液40滴的体积为1cm 40滴的体积为 油酸溶液. 该酒精油酸溶液40滴的体积为1cm3， 现取1滴溶液滴在水面上，随着酒精溶于水，油 现取1滴溶液滴在水面上，随着酒精溶于水， 酸在水面上形成单分子油膜层，油膜面积0.4m 酸在水面上形成单分子油膜层，油膜面积0.4m2, 由此估算油酸分子直径。 由此估算油酸分子直径。
注意事项
(1) 实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则 实验前应检查方盘是否干净， 导致实验无法完成。 导致实验无法完成。 (2) 方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段 方盘中的水应保持稳定状态， 时间， 面上。 时间， 痱子粉均匀撒在水 面上。
注意事项
(3) 向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠 向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、 近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜. 近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜 最好在1 左右. 最好在 cm左右 滴酒精油酸溶液时要注意控 左右 制好，只滴 滴 制好，只滴1滴。
1.25X10-10m X
实验步骤
(3)将痱子粉均匀地撒在水面上。 (3)将痱子粉均匀地撒在水面上。 将痱子粉均匀地撒在水面上 (4)用注射器(或胶头滴管) (4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴酒 用注射器 精油酸溶液滴在水面上。 精油酸溶液滴在水面上。 (5)待油酸膜的面积稳定后， (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘 待油酸膜的面积稳定后 上，用笔描绘出油膜的形状。 用笔描绘出油膜的形状。
1.2 测量分子的大小
实验目的
学习一种估测分子大小的 方法。 方法。
实验原理
将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开， 将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开， 可认为油酸在水面上形单分子油膜层， 可认为油酸在水面上形成单分子油膜层，如果 把分子看作球形， 把分子看作球形，单分子油膜层的厚度就可以 看作油酸分子的直径， 看作油酸分子的直径，事先测出油酸滴的体积V 就可以算出分子的直径： 和油膜的面积S，就可以算出分子的直径：