2．实验：用油膜法估测油酸分子的大小（分层作业）物理人教版选择性必修第三册

2． 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、油膜法测分子直径的原理和实验方法 1 二、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理 5 三、油膜法测分子直径的误差分析 5 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 9 一、油膜法测分子直径的原理和实验方法 1．（在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜 B．中的V是一滴油酸酒精溶液的体积 C．若油酸酒精溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏小 D．测量油膜面积时，必须让油膜形成规则的几何形状 2．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中： （1）该实验中的理想化假设是_______； A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______； A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 3.某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验． 实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列．本实验体现的物理思想方法为          填字母． A.控制变量法  理想化模型法  等效替代法 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是          填字母． A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B.有助于油酸的颜色更透明便于识别 C.有助于测量一滴油酸的体积 D.对油酸溶液起到稀释作用 4.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是          实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以          为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是          ． ． 二、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理 5.按要求完成下列填空； (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）。 (2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型。图中油酸膜的面积为 m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（计算结果均保留2位有效数字） 6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径 。 (2)某小组对已经配制好的油酸酒精溶液进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：B C（用字母序号表示）。 (3)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为，如图所示。由图可知油膜面积为 ；计算出油酸分子直径为 。（以上结果均保留1位有效数字） 7．（（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．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，记下量筒内增加一定体积时的滴数 C．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 D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 E.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是______； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是______mL； （3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( )。 A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 8．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是______。 A．引入质点的概念 B．平均速度的定义 C．引入重心的概念 D．研究加速度与力或质量关系的实验 （2）有下列实验步骤： ①往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 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，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。 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。 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。 上述步骤中，正确的顺序是______。（填写步骤前面的数字） （3）将 的油酸溶于酒精，制成 的油酸酒精溶液；测得 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。由此估算出油酸分子的直径约为______m。（结果保留一位有效数字） 三、油膜法测分子直径的误差分析 9．某同学在做油膜法估测分子直径的实验，滴下油酸酒精溶液后，发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，可能是由于（　　） A．盆中水太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 D．油酸酒精溶液浓度过大 10．为了减少“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A．将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离尽可能远些 B．先在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上 C．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状 D．计算油膜面积时，舍去所有不满一格的方格 11．（多选）小明同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验后，发现他测量出的分子直径明显偏大，出现这种情况的可能原因是（  ） A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 。 12.（2026·江苏南通·高二期末）某兴趣小组在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。 (2)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为。由图可知油膜面积为 （结果保留2位有效数字）；计算出油酸分子直径为 （结果保留1位有效数字）。 13.（2025·湖北·模拟预测）（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是 cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为                        D．油酸分子的直径约为 14.（2026·天津河北·高三期中）请完成《普通高中物理课程标准》中以下必做实验的部分操作和计算。如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______ A．图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 cm3。 (3)3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A． B． C． 15．（2026·江苏宿迁·高二期中）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，小红将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴。 (1)某次实验，小红把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘，待液面稳定后，呈现出如图所示的“锯齿”边沿图样，出现该图样的可能原因是___________； A．浅盘中装的水量过多 B．油酸酒精溶液滴得过少 C．油酸酒精溶液放置时间过久 D．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 (2)小红调整后再次实验，把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘，待液面稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，其形状如图所示，坐标方格中正方形的边长为，油膜所占坐标纸的格数约为50个，由此可估测出油酸分子的直径是 m (保留一位有效数字)； (3)若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为。则下列说法正确的是_________。 A．油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．单个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 16．（205·山东菏泽·高二期末）在用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中： （1）取0.1mL纯油酸配制成250mL油酸酒精溶液，用注射器针头把该溶液逐滴滴入量筒，直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴。则1滴该溶液中含有的纯油酸体积为_____________m3。 （2）甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做实验，但都存在操作错误或不规范现象。 A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 C．丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 D．丁在实验过程中选用的水盘水面较小，导致油酸分子不能充分扩散。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 17．（2024·上海·高考真题）物质性质：实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。 （1）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（    ） A． B． C． D． 18.（2023·北京 ·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径___________。 19.（2023·浙江·高考真题）以下实验中，说法正确的是（  ） A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 20.（2019·全国III卷·高考真题）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_________________________________． / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2． 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、油膜法测分子直径的原理和实验方法 1 二、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理 5 三、油膜法测分子直径的误差分析 5 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 9 一、油膜法测分子直径的原理和实验方法 1．（在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜 B．中的V是一滴油酸酒精溶液的体积 C．若油酸酒精溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏小 D．测量油膜面积时，必须让油膜形成规则的几何形状 【答案】A 【详解】A．该实验中是将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列而形成的单层分子膜，故A正确； B．公式 中的V是一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸体积，故B错误； C．既使油酸酒精溶液的浓度过高，但是只要操作正确，油酸分子直径的测量值也将等于真实值，故C错误； D．测量油膜面积时，不需要让油膜一定形成规则的几何形状，故D错误。故选A。 2．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中： （1）该实验中的理想化假设是_______； A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______； A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 【答案】     ABD     B 【详解】（1）[1] 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子层分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间空隙不计，故ABD正确，C错误； （2）[2] A．由于油酸不溶于水，无论是否有酒精，油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓，故A错误； B．用酒精将油酸稀释制成油酸酒精溶液，可以减少滴到水面上油酸的量，使更容易测量油酸的面积，并且当滴到水面上时，酒精迅速溶于水，很容易形成单分子油膜，因此酒精起到稀释作用，故B正确； C．一滴油酸的体积和一滴溶液的体积测量方法相同，都是取50滴（或其他数量）等于1毫升，从而算出一滴的体积，故C错误； D．油酸的颜色和油酸酒精溶液基本都是无色的，故D错误。故选B。 3.某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验． 实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列．本实验体现的物理思想方法为          填字母． A.控制变量法  理想化模型法  等效替代法 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是          填字母． A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B.有助于油酸的颜色更透明便于识别 C.有助于测量一滴油酸的体积 D.对油酸溶液起到稀释作用 【答案】 【解析】实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 故选B。 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。 故选D。 4.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是          实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以          为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是          ． 【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液的体积，再乘以浓度得到油酸的体积；油膜稳定后的表面积  【解析】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液；一滴油酸酒精溶液的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出滴油酸溶液的体积，用与的比值计算一滴油酸酒精溶液的体积，再乘以浓度得到油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积，以计算厚度  ． 二、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理 5.按要求完成下列填空； (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）。 (2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型。图中油酸膜的面积为 m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】(1)dacb (2) 球体 【详解】（1）“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘测量油膜面积→计算分子直径，则操作先后顺序应是dacb。 （2）[1]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 [2]油膜面积约占55小格，面积约为 [3]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 [4]油酸分子的直径约等于油膜的厚度 6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径 。 (2)某小组对已经配制好的油酸酒精溶液进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：B C（用字母序号表示）。 (3)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为，如图所示。由图可知油膜面积为 ；计算出油酸分子直径为 。（以上结果均保留1位有效数字） 【答案】(1) 单层 (2)FDE(3) 1×10−2 8×10−10 【详解】（1）[1]本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性； [2]若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径。 （2）配制好油酸酒精溶液后，步骤为：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上；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，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，故将它们按操作先后顺序排列为BFDEC。 （3）由题图可知油膜面积为 油酸分子的直径为 7．（（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．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，记下量筒内增加一定体积时的滴数 C．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 D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 E.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是______； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是______mL； （3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( )。 A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 【答案】     DBEFCA          ABD 【详解】（1）[1]油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，描绘油膜形状，测油膜面积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，算出薄膜厚度，故顺序为DBEFCA。 （2）[2]由题意可知，油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为 一滴溶液的体积为 则一滴溶液中纯油酸的体积为 （3）[3]A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，否则浓度会发生变化，故A正确； B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且不计分子间间隙，故B正确； C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误； D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜面积偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。 故选ABD。 8．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是______。 A．引入质点的概念 B．平均速度的定义 C．引入重心的概念 D．研究加速度与力或质量关系的实验 （2）有下列实验步骤： ①往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 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，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。 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。 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。 上述步骤中，正确的顺序是______。（填写步骤前面的数字） （3）将 的油酸溶于酒精，制成 的油酸酒精溶液；测得 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。由此估算出油酸分子的直径约为______m。（结果保留一位有效数字） 【答案】     A     ④①②⑤③     5×10-10 【详解】（1）[1]将油酸分子看成球形，属于理想化模型，而引入质点的概念采用的方法也是理想化模型，平均速度是采用比值定义法，重心是采用等效法，研究加速度与力或质量关系的实验采用的是控制变量法； （2）[2]本实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积（④）→准备浅水盆（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积，计算分子直径（③）。故实验步骤为④①②⑤③； （3）[3]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 三、油膜法测分子直径的误差分析 9．某同学在做油膜法估测分子直径的实验，滴下油酸酒精溶液后，发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，可能是由于（　　） A．盆中水太多 B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层 D．油酸酒精溶液浓度过大 【答案】B 【详解】由图中情况可知，油酸并没有充分地推开痱子粉，故原因是痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，因此选B。 10．为了减少“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A．将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离尽可能远些 B．先在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上 C．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状 D．计算油膜面积时，舍去所有不满一格的方格 【答案】B 【详解】A．油酸酒精溶液滴在水面上时,应使滴管竖直、靠近水面，若离水面太高，可能无法形成油膜，故A错误； B．在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上，油酸推动痱子粉扩散，可以更清楚地看出轮廓，故B正确； C．牙签拨弄油膜可能会形成间隙，同时会带走部分油酸，且只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故C错误； D．计算时，不满半格的舍去，多于半格的算一格，故D错误。故选B。 11．（多选）小明同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验后，发现他测量出的分子直径明显偏大，出现这种情况的可能原因是（  ） A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 【答案】AB 【详解】A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的油酸面积S偏小，设油酸体积为V，则分子直径为 故计算出的分子直径偏大，故A正确； B．纯油酸的体积等于滴入的油酸酒精溶液体积乘以浓度，计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，则计算用的体积偏大，则测得的分子直径偏大，故B正确； C．设1mL的溶液有n滴，则纯油酸体积为 滴数多计了5滴，计算代入纯油酸体积将偏小，测量直径偏小，故C错误； D．如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小，故D错误。 选测量结果偏大的，故选AB。 12.（2026·江苏南通·高二期末）某兴趣小组在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。 (2)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为。由图可知油膜面积为 （结果保留2位有效数字）；计算出油酸分子直径为 （结果保留1位有效数字）。 【答案】(1)单层 (2) 【详解】（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性，这样才能通过油膜的体积和面积计算分子直径。 （2）[1]根据图中信息，通过数方格的方法，不足一半的方格舍去，超过一半的当作整格，估算油膜覆盖小方格的总数约为100个，已知小方格边长，则每个方格的面积为 所以油膜的总面积为 [2]已知一滴油酸酒精溶液中油酸体积为，根据分子直径公式可得油酸分子直径为 13.（2025·湖北·模拟预测）（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是 cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为                        D．油酸分子的直径约为 【答案】 bcad B 【详解】（1）[1]用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是bcad。 （2）①[2]图中油膜中大约有个小方格，则油酸膜的面积为 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 ③[4]油酸分子的直径为 （3）[5] A．1kg油酸所含有分子数为 故A错误； B．油酸所含分子数为 故B正确； C．1个油酸分子的质量为 故C错误； D．设油酸分子的直径为，则有 解得 故D错误。 故选B。 14.（2026·天津河北·高三期中）请完成《普通高中物理课程标准》中以下必做实验的部分操作和计算。如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______ A．图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 cm3。 (3)3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A． B． C． 【答案】(1)B (2) (3)C 【详解】（1）A．实验中先记录滴油酸酒精溶液的滴数，再在水面上撒入痱子粉，然后将一滴溶液滴入浅盘中，最后描绘油膜轮廓，则图中正确的操作步骤顺序是丙→乙→丁→甲，故A错误； B．油酸酒精溶液配制好后，为了避免酒精挥发，不能搁置很久才做实验，故B正确； C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后，应等待油膜充分散开形成单分子油膜层再描绘油膜轮廓，故C错误。 故选B。 （2）实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 （3）A．图示油膜层没有充分散开，没有形成单分子油膜层，故A错误； B．图示油膜层没有形成比较规则的边缘，不利于描绘油膜的形状，故B错误； C．图示油膜层散开充分，边缘比较规则，便于描绘油膜的形状，故C正确。 故选C。 15．（2026·江苏宿迁·高二期中）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，小红将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴。 (1)某次实验，小红把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘，待液面稳定后，呈现出如图所示的“锯齿”边沿图样，出现该图样的可能原因是___________； A．浅盘中装的水量过多 B．油酸酒精溶液滴得过少 C．油酸酒精溶液放置时间过久 D．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 (2)小红调整后再次实验，把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘，待液面稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，其形状如图所示，坐标方格中正方形的边长为，油膜所占坐标纸的格数约为50个，由此可估测出油酸分子的直径是 m (保留一位有效数字)； (3)若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为。则下列说法正确的是_________。 A．油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．单个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 【答案】(1)D (2) (3)BC 【详解】（1）油酸酒精溶液滴得过少，只会使形成的油膜面积较小；油酸酒精溶液放置时间过久，只会使溶液浓度发生变化；浅盘中装的水量过多等均不是“锯齿” 边沿的形成原因；而痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，会使油酸在水面上扩散时受到的阻力不均匀，导致呈现出 “锯齿” 边沿图样。 故选D。 （2）滴入浅盘中的纯油酸体积为 膜所占坐标纸的格数约为50个，油膜的面积为 油分子直径m； （3）A．1kg油酸所含有分子数为，故A错误； B．1m3油酸所含分子数为，故B正确； C．1个油酸分子的质量为故C正确； D．设油酸分子的直径为d，则有，解得，故D错误。 故选BC。 16．（2026·山东菏泽·高二期中）在用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中： （1）取0.1mL纯油酸配制成250mL油酸酒精溶液，用注射器针头把该溶液逐滴滴入量筒，直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴。则1滴该溶液中含有的纯油酸体积为_____________m3。 （2）甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做实验，但都存在操作错误或不规范现象。 A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 C．丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 D．丁在实验过程中选用的水盘水面较小，导致油酸分子不能充分扩散。则这样测得的分子直径比实际值偏____________（大、小、不变）。 【答案】          大     小     小     大 【详解】（1）[1]依题意，可得1滴该溶液中含有的纯油酸体积为 （2）A．[2]甲同学，因不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，这样导致算出的油酸体积比实际偏大，根据 可知油酸分子直径的计算结果比实际值偏大； B．[3]乙同学，由于拿错的针管比原来的粗，实际滴入的纯油酸变多，则在水面上形成的油膜面积变大，而一滴溶液的体积还是按照之前注射器计算的算，根据 可知测得的分子直径比实际值偏小； C．[4]丙同学，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则计算的面积比实际面积大，根据 可知油酸分子直径的计算结果比实际值偏小； D．[5]丁在实验过程中选用的水盘水面较小，导致油酸分子不能充分扩散，不能形成单分子油膜，使得测定的油膜面积偏小，根据 则这样测得的分子直径比实际值偏大。 17．（2024·上海·高考真题）物质性质：实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。 （1）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（    ） A． B． C． D． 【答案】（1）C （2） A D 【解析】（1）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为或，故选C。 18.（2023·北京 ·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径___________。 【答案】 【解析】 【详解】[1]油酸分子的直径为 19.（2023·浙江·高考真题）以下实验中，说法正确的是（  ） A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 【答案】CD 【详解】A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流逐渐增大，故A错误； B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开,形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故B错误； C．“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C正确； D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D正确。 故选CD。 20.（2019·全国III卷·高考真题）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_________________________________． 【答案】 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 油膜稳定后得表面积S． 【详解】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出N滴油酸溶液的体积V，用V与N的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度h可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S，以计算厚度. / 学科网（北京）股份有限公司 $