实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小（讲义）2027届高考物理一轮复习实验系列

该高中物理高考复习资料聚焦“用油膜法估测油酸分子大小”实验，覆盖实验原理、操作规范、数据处理、误差分析等高考核心考点，知识点按“必备知识-基本题型-创新应用-高考体验”逻辑层次展开，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节帮助学生构建实验思维框架，突破复习难点。 资料突出科学探究与科学思维培养，如引导学生建立“单分子层球形模型”的理想化假设，通过误差分析案例（如油膜面积估算、溶液浓度误差）训练科学论证能力，设置分层练习（基础操作题到创新估测阿伏加德罗常数）和高考真题体验，确保高效复习，助力学生提升实验应考能力，为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

走向高考实验一轮复习系列 实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小 核心要点1．必备知识挖掘 核心要点2．基本题型梳理 核心要点3．创新实验赏识 核心要点4．生活化实验赏析 核心要点5．走进高考体验 核心要点6．素养自我提升 核心要点1 必备知识挖掘 1.知识网络 2.知识归纳 （一）实验原理与操作 1．实验目的：学会用油膜法估测分子大小的方法。 2．实验原理：将一定体积的油酸滴在水面上，形成可认为单分子的油膜，测出其面积，则可求出油膜厚度，该厚度可看作油酸分子的直径，如图所示。 3．实验器材：盛水浅盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 4．实验步骤 (1)在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，使水处于稳定状态。 (2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的油酸酒精溶液，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。 (3)将痱子粉均匀地撒在水面上。 (4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油酸膜的形状。 5．数据处理 (1)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。 (2)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，然后根据纯油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d＝即为油酸分子的直径。比较算出的分子直径，看其数量级是否为10－10 m，若不是10－10 m需重做实验。 （二）注意事项 1．将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。 2．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 3．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 （三）误差分析 1．纯油酸体积的计算引起误差； 2．油膜形状的画线带来误差； 3．数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差。 核心要点2 基本题型梳理 题型1.　实验原理与操作 例题1．(2025·揭阳一中高三月考试题)(1)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有_______________________________。 (2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，在哪些方面作了理想化的假设________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下面4个图反映“用油膜法估测分子大小”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)。 (4)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)，测得油膜占有的小正方形个数为X。 ①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝__________。 ②油膜的面积表达式S＝_________，从图中可数出小正方形的有效个数X＝_________。 ③用以上字母表示油酸分子的大小D＝_________。 【答案】(1)量筒、痱子粉、坐标纸　(2)将油膜看成单分子膜，将油酸分子看成球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的。　纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大　使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状　(3)dacb　(4)①　②Xa2　55　③ 【解析】(1)在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制油酸酒精溶液，先在水槽中洒上痱子粉，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，用数格子的方法得出形成的面积；则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要：量筒、痱子粉及描绘图形的坐标纸； (2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，一般将油膜看成单分子膜，将油酸看做球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的；实验中滴在水面上的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大；在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状。 (3)“油膜法估测油酸分子的大小”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；很显然，在实验的步骤中，是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定”，因此操作先后顺序排列应是dacb。 (4)①由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积V′＝，其中纯油酸的体积V0＝；②所形成的油膜的面积为S＝Xa2；③超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数X＝55；④纯油酸的体积V0＝DS，D＝＝。 对点练习1．(2026广东实验中学高三月考)“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下： A．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(不足半格的舍去，多于半格的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S. B．将一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． C．用浅盘装入约2 cm深的水． D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 E．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. (1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)上述实验步骤的合理顺序是________________． 【答案】．(1)见解析 (2)C、F、B、A、E、D 【解析】（1）①C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉 ②实验时，还需要：F.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 （2）在滴入油酸酒精溶液之前，应将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，这样可以清楚地看出油酸的轮廓，另外，在实验过程中，必须记下一滴油酸的体积． 题型2.实验数据的处理 例题2．(2026·汕头实验中学高三模拟)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(以下计算结果均保留2位有效数字) (1)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________m2； (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：__________ m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m。 (4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的________。 A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些 C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 【答案】(1)8.0×10－3(7.8×10－3到8.5×10－3都可以)　(2)1.0×10－11　 (3)1.2×10－9或1.3×10－9　(4)BD 【解析】(1)每个小方格的面积为S1＝(10 mm)2＝1×10－4 m2 面积超过小方格面积一半的方格的个数为80个，不足半格的舍去，则油酸膜的面积约为 S＝80S1＝80×10－4 m2＝8.0×10－3 m2。 (2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V＝ mL＝1.0×10－11 m3。 (3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为： d＝＝ m＝1.3×10－9 m。 (4)为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D选项正确，A、C错误。 对点练习1．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤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l＝20 mm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)步骤③中应填写：______________。 (2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是______mL。 (3)油酸分子直径是________m(结果保留2位有效数字)。 (4)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸溶液浓度低于实际值 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 (5)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的(　　) A．摩尔质量　　　　　　 B．摩尔体积 C．体积 D．密度 【答案】：(1)痱子粉或石膏粉　(2)2×10－5　(3)4.3×10－10　(4)AC　(5)B 【解析】：(1)为了显示出油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉。 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：V′＝× ＝× mL＝2×10－5 mL。 (3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：S＝115×20 mm×20 mm＝4.6×104 mm2＝4.6×10－2 m2 油酸分子的直径为：d＝＝ m＝4.3×10－10 m。 (4)计算油酸分子直径的公式是d＝，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0＝可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误。 (5)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的摩尔体积，因摩尔体积除以一个分子的体积等于阿伏加德罗常数。 对点练习2．“用油膜法估测分子的大小”的实验如下： (1)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：一定浓度的油酸酒精溶液、烧杯、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有__________________。 (2)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，在哪些方面做了理想化的假设______________； 实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为________________； 在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒上爽身粉，这样做是为了_______ ________________________________________________________________________。 (3)下面4个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”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)。 (4)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用注射器测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)，测得油膜占有的小正方形个数为X。 ①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝________。 ②油膜的面积表达式S＝________，从图中可数出小正方形的有效个数X＝________。 ③用以上字母表示油酸分子的大小D＝________。 【答案】(1)注射器、爽身粉、坐标纸　(2)将油膜看成单分子膜，将油酸分子看成球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的　纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大　使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状　(3)dacb　(4)①　②Xa2　55　③ 【解析】(1)在本实验中，要用注射器通过累积法得到一滴油酸酒精溶液的体积，先在水槽中撒上爽身粉，再将用酒精稀释过的油酸用注射器滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，用数格子的方法得出形成的面积；则可根据体积公式求得分子直径。故实验中还需要：注射器、爽身粉及坐标纸。 (2)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，一般将油膜看成单分子膜，将油酸看成球形，将油酸分子看成是紧挨在一起的；实验中滴在水面上的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大；在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上爽身粉，这样做的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状。 (3)“油膜法估测油酸分子的大小”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，显然，操作先后顺序排列应是dacb。 (4)①由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积V′＝，其中纯油酸的体积V0＝；②所形成的油膜的面积为S＝Xa2；超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数X＝55；③纯油酸的体积V0＝DS，D＝＝。 题型3.　误差分析及注意事项 【例3】 某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，其原因可能是(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴 【答案】 AC 【解析】 选项 分析 结论 A 油酸未完全散开，S测小于完全散开后的最大面积，d偏大 正确 B 溶液中酒精部分挥发到空气中，部分溶解于水，不影响纯油酸体积 错误 C 计算面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致S测偏小，则d偏大 正确 D 1 mL溶液误多记了10滴，则所求得油酸体积偏小，d偏小 错误 对点练习1．（2026·汕头实验中学高三模拟）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A．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 B．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 C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D．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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 (2)实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 【答案】(1)DABEC (2) (3)AB 【解析】（1）实验过程应先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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后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，再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，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是DABEC。 （2）根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为： 由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为 用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 联立解得 （3）A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏大，故A正确；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏大，故B正确；C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏小，故C错误。故选AB。 对点练习2．在“用油膜法估测油酸分子直径”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________(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________。 (2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是________(填字母代号)。 (3)若实验时爽身粉撒得太厚，则所测的分子直径会________(选填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1)单层　　(2)DACB　(3)偏大 【解析】(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体，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，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，d＝。 (2)实验步骤为：配制好油酸酒精溶液，用注射器通过累积法测出1滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在浅盘中撒有爽身粉的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，用彩笔描绘出油酸薄膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积。故答案为DACB。 (3)实验过程中，若爽身粉撒得太厚，油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d＝可知，实验测得的油酸分子的直径偏大。 核心要点3 创新实验赏析—— 估测阿伏伽德罗常数 例题4．（2026·广州二中高三模拟）某同学用油膜法测油酸分子直径。配制好的油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加。现把一滴上述溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘中，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，方格纸每一小方格的边长均为。 (1)根据以上实验结果可知，每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 ，估算出油酸分子的直径为 m（结果均保留1位有效数字）。 (2)用油膜法测出分子直径后，若要测阿伏加德罗常数，只需知道油酸的________（填选项序号）。 A．摩尔质量 B．体积 C．摩尔体积 【答案】(1) (2)C 【解析】（1）[1]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 [2] 面积超过正方形面积一半的正方形的个数为82个，则油酸膜的面积约为 m2 把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为 m （2）由油酸分子直径可以求出油酸分子的体积，只要知道了油酸的摩尔体积，由摩尔体积和油酸分子体积之比可以求1摩尔油酸所含有的油酸分子数目，即可以求出阿伏伽德罗常数。 故选C。 对点练习1.．（2026·揭阳高考模拟）某同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有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所示。 (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．考虑了各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 (2)坐标纸中每个小正方形方格的边长为，该同学测出油酸分子的直径是 m（结果保留一位有效数字）。 (3)该学生完成实验后，查阅资料发现计算出的油酸分子直径偏大，可能的原因是 。 A．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 B．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管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C．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 【答案】(1)AC (2)（提示：格子数为61左右） (3)A 【解析】（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。 故选AC。 （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 按照超过半格的算一个，不足半格的舍去原则，可得共有61格，则油酸膜的面积为 估测出油酸分子的直径为 代入得 （3）A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，由 可得d变大，A符合题意； B．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取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，一滴油酸酒精溶液的实际体积变大，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大，对应的油膜面积S变大，但体积V还是按原来的细的计算，可得d变小，B不符合题意； C．由公式知 计算的面积比实际面积大一些，可得d变小，C不符合题意。故选A。 核心要点4 生活化实验赏析 例5．（2026·湖南衡阳·二模）某同学做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：C___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 (2)本实验的理想化模型是将油酸分子视为球形，且认为油酸在水面上形成了单分子油膜。关于实验操作，下列说法正确的是（   ） A．为了使油膜边界清晰，应在水面上撒尽可能多的爽身粉 B．滴入油酸酒精溶液后，应立即描绘油膜轮廓，防止酒精挥发 C．酒精的作用是稀释油酸，利用酒精溶于水且易挥发的特性，帮助油酸在水面展开 D．若注射器针头内残留有少量溶液（死体积），会导致测得的分子直径偏小 (3)根据（1）的实验步骤取1.0 mL纯油酸注入量筒，加入酒精至总体积为500 mL摇匀。用注射器吸取配制好的溶液，缓慢滴入量筒。当滴入100滴时，量筒读数为1.5 mL。用注射器向水面中央滴入1滴油酸酒精溶液。统计出轮廓内包含的小方格数约为150个（方格边长：2 cm）。由此估算出油酸分子的直径是___________m（保留1位有效数字）。 (4)若已知油酸的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，若把油酸分子视为紧密排列的球体，则油酸分子直径的理论表达式为___________。通常情况下，实验测得的与理论值的数量级是___________（选填“相同”或“不同”）的。 (5)纳米技术是现代科技的前沿。如图乙所示，科学家在铜的表面构建了一个由60个铁原子组成的“量子围栏”。假设这些铁原子紧密精准排列，首尾相连形成一个完美的圆形。其直径为4.6 nm，基于此模型，估算单个铁原子的直径约为___________m。（取3，结果保留2位有效数字） 【答案】(1)AEBD (2)C (3) (4) 相同 (5) 【解析】（1）“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验步骤为：配制溶液（C）→向浅水盘倒入适量的水（A）→在浅水盘的水面上撒爽身粉（E）→在浅水盘的水面上滴入油酸酒精溶液（B）→形成油膜，并描绘油膜边缘（D），故正确操作的先后顺序为CAEBD。 （2）A．在水面上撒过多的爽身粉，会阻碍油酸在水面的扩散，反而让油膜边界不清晰，故A错误； B．滴入油酸酒精溶液后，需要等待酒精完全挥发、油膜稳定后再描绘轮廓，立即描绘会导致测量的油膜面积不准确，故B错误； C．酒精的作用是稀释油酸，同时酒精易溶于水且易挥发，能帮助油酸在水面均匀展开，故C正确； D．若注射器针头内残留少量溶液（死体积），会导致实际滴入的油酸体积偏小，但实际计算时，这部分体积会忽略，即体积偏大，导致测出的分子直径偏大，故D错误。 故选C。 （3）一滴油酸的体积为 油膜的总面积为 根据 解得 （4）[1]油酸的摩尔体积 单个油酸分子的体积 认为油酸分子为球体，根据体积公式 联立可得 [2]实验中用 “油膜法” 测分子直径，得到的结果和理论推导的结果数量级相同，都是。 （5）已知圆形围栏的直径，则圆形围栏的周长为 因为60个铁原子紧密排列成圆形，所以围栏的周长等于60个铁原子的直径之和，设单个铁原子的直径为，则有 解得 对点练习1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是________mL，所以一滴溶液中油酸体积为V油酸＝________cm3.若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10－10 m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求. 次数 S/cm2 L＝/cm L平均值/m 1 533 2 493 3 563 【答案】4×10－3　8×10－6　填表见解析　符合要求 【解析】由题述条件知，1滴溶液的体积：V溶＝ mL＝4×10－3 mL 因为＝， 故1滴溶液中纯油酸体积：V油酸＝V溶＝× mL＝8×10－6 cm3 可以求出3次测得的L结果分别为 L1≈1.5×10－8 cm L2≈1.62×10－8 cm L3≈1.42×10－8 cm ＝≈1.51×10－10 m 与公认值数量级吻合，符合测量要求． 核心要点5 走进高考体验 例题6．（2026·浙江·高考真题）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)以下说法正确的是________ A．图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 (2)测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 【答案】(1)B (2) 【解析】（1）A．撒粉太少会导致油膜扩散时没有足够阻力，可能扩散得过大甚至溢出，或者边界模糊不清；而图中油膜呈现“尖刺”、“星芒”状，通常是撒粉太多或不均匀，导致油膜在局部被阻挡，无法均匀铺展，从而形成这种不规则形状，故A错误； B．按图示油膜面积计算时，测量的面积比实际油膜的面积会更小，根据 可知测得油酸分子直径偏大，故B正确； C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，因为酒精的挥发，在溶液中的油酸浓度会偏大，油酸的体积会偏大，但实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算所用的油酸体积偏小，根据 可知测得油酸分子直径偏小，故C错误。 故选B。 （2）多于半格不足整格的按整格计算，故总的格子数为，则总面积为 则油酸分子直径为 对点练习1．（2025·广西·高考真题）（多选）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中（   ） A．估测油酸分子大小时，油酸分子可以视为球形 B．油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动 C．计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 D．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜 【答案】AB 【解析】A．在油膜法测分子直径的实验中，把油膜看成单分子油膜，且分子紧密排列。由于分子形状复杂，为简化计算，通常将其视为球形模型，油膜的厚度可以近似看成是球形分子的直径，故A正确； B．分子在永不停息地做无规则热运动，与宏观物体是否处于稳定状态无关。油膜稳定时，油酸分子仍然在做热运动，故B正确； C．在计算油膜面积时，为了更准确地估算油膜的面积，对于周边不完整的格子，大于半格记为一个单位面积，小于半格的不计面积，而不是不完整的格子不计面积，故C错误； D．酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展开形成单分子油膜，所以实验时加酒精比不加酒精更好地展开油膜，故D错误。 故选AB。 对点练习2．（2024·上海·高考真题）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】C 【解析】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。 对点练习3．（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】[1]油酸分子的直径为 核心要点6 素养自我提升 1.（2026·信宜中学高三模拟）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中: (1)在本实验中“将油酸分子看成紧密排列的球体,在水面形成单分子油膜”,体现的物理思想方法是　　　　。  (2)若所用油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,描出的油酸膜的轮廓形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm,由此可估测油酸分子的直径是　　　　m(保留1位有效数字)。  (3)关于本实验,下列操作正确的是　　　　。  A.配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中,能进行实验 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面时,滴管距水面尽可能远些 C.在水面滴入一滴油酸酒精溶液后,应立即测量油膜面积 D.描绘油膜轮廓时,玻璃板距水面不能过高 【答案】(1)建模法(理想模型法)　(2)6×10-10　(3)D 【解析】　(1)此实验把油酸分子看成紧密排列的球体,把在水面上形成的油膜看成是单分子油膜,是建立模型的方法(理想模型法)。 (2)由题图可知,油膜所占方格数约为129个,则油膜的面积S=129×1 cm2=129 cm2;每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=× mL=8×10-6 mL;则油酸分子的直径d== cm=6×10-8 cm=6×10-10 m。 (3)如果将配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中,酒精挥发,溶液的浓度改变,会给实验带来较大误差,故不能用该溶液进行实验,A错误;将一滴油酸酒精溶液滴在水面时,若滴管距水面较远,溶液受到水的冲击过大,可能无法形成一块完整的油膜,不便于测量油膜面积,B错误;如果在水面滴入一滴油酸酒精溶液后,立即测量油膜面积,则油膜中含有大量未溶解入水中的酒精,导致所测油膜的面积误差较大,由d=可知,油酸分子直径d的计算值误差较大,C错误;描绘油膜轮廓时,若玻璃板距水面过高,会导致油膜形状的记录出现较大偏差,D正确。 2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: ①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; ②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上; 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; 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。 完成下列填空: (1)上述步骤中,正确的顺序是　　　　。  (2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1 cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　mL,油膜的面积是　　　　cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是　　　　m(此结果保留3位有效数字)。  (3)某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于　　　　。  A.油酸未完全散开 B.计算油膜面积时,将所有不足1格的方格记作1格 C.计算油膜面积时,舍去了所有不足1格的方格 【答案】(1)④②①⑤③　(2)5×10-6　40　1.25×10-9　(3)AC 【解析】(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:准备油酸酒精溶液,并测定一滴油酸酒精溶液的体积(④)→准备带水的浅盘并加爽身粉(②)→形成油膜(①)→描绘油膜轮廓(⑤)→计算分子直径(③),故正确的顺序为④②①⑤③。 (2)由题知,1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=× mL=5×10-6 mL;由于正方形小方格的边长为1 cm,则每一小格的面积就是1 cm2,计算轮廓范围内正方形的个数时,不足半个的舍去,多于半个的算一个,油膜的面积S=40×1 cm2=40 cm2,故油酸分子的直径d== m=1.25×10-9 m。 (3)油酸未完全散开,则S测量值偏小,故直径测量值偏大;计算油膜面积时,将所有不足1格的方格记作1格,则S测量值偏大,故直径测量值偏小;计算油膜面积时,舍去了所有不足1格的方格,则S测量值偏小,故直径测量值偏大,A、C正确。 3.(2025·湖北武汉模拟)(1)如图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”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“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每1 000 mL溶液中有0.6 mL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,如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm,试求: ①油膜的面积约为　　　　cm2;  ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　(结果保留2位有效数字);  ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是　　　　m(结果保留2位有效数字)。  (3)若阿伏加德罗常数为NA(mol-1),油酸的摩尔质量为M(kg/mol),油酸的密度为ρ(kg/m3)。则下列说法正确的是　　　　。  A.1 kg油酸所含有分子数为ρNA B.1 m3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】　(1)bcad　(2)①135　②8.0×10-12 m3　 ③5.9×10-10　(3)B 【解析】　(1)用“用油膜法估测油酸分子的大小”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图中油膜中大约有135个小方格,则油酸膜的面积为S=135×12 cm2=135 cm2。 ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 V0=× m3=8.0×10-12 m3。 ③油酸分子的直径为 d== m≈5.9×10-10 m。 (3)1 kg油酸所含有分子数为n=NA=,故A错误;1 m3油酸所含分子数为n=NA=,故B正确;1个油酸分子的质量为m0=,故C错误;设油酸分子的直径为d,则有π=,解得d=,故D错误。 4．（2026·广州六中高三模拟）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：DB_________C（填写两个缺失的步骤对应的字母）。 A．       B．        C． D．       E．      F． (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 【答案】(1)FE (2)A (3)3×10-10 (4)AD (5) 【解析】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→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，因此操作先后顺序排列应是ADBFEC，故填FE （2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。 故选A。 （3）通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个小格，则油膜占有的面积为 一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为 所以油酸分子的直径为 （4）A．如果水面上爽身粉撒得较多，导致油膜没有充分展开，测得的油膜面积会偏小，则由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确； B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，所以得到的分子直径将偏小，故B错误； C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，则测得纯油酸的体积偏大，所以由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。 故选AD。 （5）把油酸分子看作一个个球体紧密排列，设一个分子的体积为，则有 又因为 联立解得油酸分子的直径约为 5．（2026·广州六中模拟）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为的纯油酸配成总体积为的油酸酒精溶液，用注射器取体积为的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)此后，图甲中操作正确的顺序是 （用字母符号表示）。 (2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙所示。图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积S= ；可估算出油酸分子的直径为 （用、、、N、S表示）。 (3)若实验得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为______。 A．油酸酒精溶液中油酸浓度较小 B．痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．油膜有部分沾到了浅盘边缘 D．未等油膜稳定就开始描绘轮廓 【答案】(1)BDCA/DBCA (2) (3)BCD 【解析】（1）实验过程应先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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再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，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是BDCA。 （2）轮廓包围方格约为71个，故油酸薄膜的面积为 S＝71a2 每滴溶液中含有纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 （3）A．油酸酒精溶液中油酸浓度较小，导致油酸的体积偏小，可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故A错误； B．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，油酸分子直径d的计算结果将偏大，故B正确。 C．油膜有部分沾到了浅盘边缘，会导致油膜面积偏小，油酸分子直径d的计算结果会偏大，故C正确； D．未等油膜稳定就开始描绘轮廓，会导致油膜面积偏小，油酸分子直径d的计算结果会偏大，故D正确。 故选BCD。 6．（2026·广州天河中学三模）油酸可以在水面扩展成单分子油膜。实验小组利用这一原理测定油酸的分子直径（将油酸分子视为球状模型）。 （1）实验步骤： ①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为； ②用注射器吸取油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为； ③往方口浅盘里倒入适当深度的水； ④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓； ⑤将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有边长为a的正方形小方格的坐标纸上； ⑥数出轮廓范围内小方格的总数为N。 （2）实验误差分析： 油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径 （填“偏大”或“偏小”）； 测量油酸溶液体积时，量筒读数造成的误差属于 （填“偶然误差”或“系统误差”）。 （3）原理：由上述实验步骤测得的数据（、、n、、a、N）可得油酸分子直径的表达式为 。 （4）估算：实验室的方形浅盘规格为，用注射器滴出的一滴油酸酒精溶液的体积约为0.02mL，油酸分子的直径按估算，为使实验尽可能精确，配制的油酸酒精溶液浓度应选 （填选项序号）。 A．    B． 【答案】 偏大 偶然误差 B 【解析】（2）[1]油膜未充分散开时描下轮廓，导致面积的测量值偏小，所以直径测量值偏大。 [2]读数误差为偶然误差。 （3）根据和， 可得 （4）由题给数据计算轮廓面积，若选B，则： 若选A，则： 因方形浅盘的面积为，所以选B。 7．（2026·广州二中模拟）有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A．1：50 B．1：500 C．1：5000 (2)由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积S0，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 （用所给物理量符号来表示）； (3)下列操作有助于减小实验误差的是___________ A．撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 【答案】(1)B (2) (3)C 【解析】（1）在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是1:500，故选B； （2）胶片厚度相同，则面积比等于质量比，即： （3）A．撒粉时若过厚，且覆盖整个浅盘，则不利于油酸形成单分子油膜，选项A错误； B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面，则油酸酒精溶液滴到水面上时可能会溅起，也不利于形成整片的油膜，选项B错误； C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积，选项C正确。 故选C。 8．（2026·深圳实验中学高考模拟）为了让学生理解微观分子尺寸的测量方法及其在纳米技术中的应用，老师设计测量磷脂分子大小（模拟生物膜结构）的实验，让学生通过油膜法测量磷脂分子的长度，结合生物膜结（如细胞膜磷脂双分子层）的实际模型 实验器材有： 透明培养皿；微量移液管（最小精度为0.01mL）；磷脂乙醇溶液；痱子粉（或石膏粉，用于显示油膜边界）；坐标纸（最小方格边长1mm） 实验步骤如下： （1）溶液配制：用微量移液管取0.100mL纯磷脂，溶于99.9mL无水乙醇，配制成稀释1000倍的溶液（总体积100mL）。乙醇的作用是帮助磷脂在水面快速扩散，挥发后仅留磷脂分子。 （2）油膜制备：向培养皿中倒入蒸馏水，水面高度约2mm，均匀撒上一层薄痱子粉（避免粉粒过厚导致油膜无法展开）。用微量移液管取15滴稀释后的磷脂乙醇溶液的体积为0.050mL， 滴在水面中央，等待乙醇完全挥发（约1分钟），形成稳定油膜。 （3）面积测量：将培养皿置于坐标纸上方，用透明胶片覆盖油膜，描绘油膜边界。对于不满一格的部分按（大于半格计1格，小于半格不计）原则统计总格数N=800格，则油膜总面积是S=_______m2。 （4）数据计算：每滴溶液中磷脂体积V=______cm3（保留2位有效数字）。代入数据可得d≈______nm（1nm=10-9m，结果保留1位小数）。 （5）实际测量中，若油膜未完全展开（存在重叠区域），则计算出的分子长度会偏____（填“大”或“小”） 【答案】 大 【解析】[1]已知坐标纸最小方格边长为1mm，总格数800格 [2]15滴稀释后的磷脂乙醇溶液的体积为0.050mL，而磷脂乙醇溶液溶液稀释1000倍， 所以每滴磷脂乙醇溶液中含磷脂的体积 即 [3]油膜分子直径可将油膜可视为单分子层，则 [4]若油膜未完全展开（存在重叠区域），测量的油膜面积S偏小，V不变，由于S偏小，则计算出的分子长度d会偏大。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 走向高考实验一轮复习系列 实验十六 用油膜法估测油酸分子的大小 核心要点1．必备知识挖掘 核心要点2．基本题型梳理 核心要点3．创新实验赏识 核心要点4．生活化实验赏析 核心要点5．走进高考体验 核心要点6．素养自我提升 核心要点1 必备知识挖掘 1.知识网络 2.知识归纳 （一）实验原理与操作 1．实验目的：学会用油膜法估测分子大小的方法。 2．实验原理：将一定体积的油酸滴在水面上，形成可认为单分子的油膜，测出其面积，则可求出油膜厚度，该厚度可看作油酸分子的直径，如图所示。 3．实验器材：盛水浅盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 4．实验步骤 (1)在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，使水处于稳定状态。 (2)用注射器(或胶头滴管)取事先配好的油酸酒精溶液，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。 (3)将痱子粉均匀地撒在水面上。 (4)用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油酸膜的形状。 5．数据处理 (1)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。 (2)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，然后根据纯油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d＝即为油酸分子的直径。比较算出的分子直径，看其数量级是否为10－10 m，若不是10－10 m需重做实验。 （二）注意事项 1．将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。 2．油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 3．浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 （三）误差分析 1．纯油酸体积的计算引起误差； 2．油膜形状的画线带来误差； 3．数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差。 核心要点2 基本题型梳理 题型1.　实验原理与操作 例题1．(2025·揭阳一中高三月考试题)(1)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有_______________________________。 (2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，在哪些方面作了理想化的假设________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下面4个图反映“用油膜法估测分子大小”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)。 (4)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)，测得油膜占有的小正方形个数为X。 ①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝__________。 ②油膜的面积表达式S＝_________，从图中可数出小正方形的有效个数X＝_________。 ③用以上字母表示油酸分子的大小D＝_________。 对点练习1．(2026广东实验中学高三月考)“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下： A．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(不足半格的舍去，多于半格的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S. B．将一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． C．用浅盘装入约2 cm深的水． D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 E．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. (1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)上述实验步骤的合理顺序是________________． 题型2.实验数据的处理 例题2．(2026·汕头实验中学高三模拟)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(以下计算结果均保留2位有效数字) (1)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________m2； (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：__________ m3； (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m。 (4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的________。 A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些 C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 对点练习1．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤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l＝20 mm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)步骤③中应填写：______________。 (2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是______mL。 (3)油酸分子直径是________m(结果保留2位有效数字)。 (4)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸溶液浓度低于实际值 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 (5)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的(　　) A．摩尔质量　　　　　　 B．摩尔体积 C．体积 D．密度 对点练习2．“用油膜法估测分子的大小”的实验如下： (1)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：一定浓度的油酸酒精溶液、烧杯、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有__________________。 (2)在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，在哪些方面做了理想化的假设______________； 实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为________________； 在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒上爽身粉，这样做是为了_______ ________________________________________________________________________。 (3)下面4个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”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)。 (4)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用注射器测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)，测得油膜占有的小正方形个数为X。 ①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝________。 ②油膜的面积表达式S＝________，从图中可数出小正方形的有效个数X＝________。 ③用以上字母表示油酸分子的大小D＝________。 题型3.　误差分析及注意事项 【例3】 某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，其原因可能是(　　) A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴 对点练习1．（2026·汕头实验中学高三模拟）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A．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 B．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 C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D．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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 (2)实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 对点练习2．在“用油膜法估测油酸分子直径”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________(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________。 (2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是________(填字母代号)。 (3)若实验时爽身粉撒得太厚，则所测的分子直径会________(选填“偏大”或“偏小”)。 核心要点3 创新实验赏析—— 估测阿伏伽德罗常数 例题4．（2026·广州二中高三模拟）某同学用油膜法测油酸分子直径。配制好的油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加。现把一滴上述溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘中，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，方格纸每一小方格的边长均为。 (1)根据以上实验结果可知，每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 ，估算出油酸分子的直径为 m（结果均保留1位有效数字）。 (2)用油膜法测出分子直径后，若要测阿伏加德罗常数，只需知道油酸的________（填选项序号）。 A．摩尔质量 B．体积 C．摩尔体积 对点练习1.（2026·揭阳高考模拟）某同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有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所示。 (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．考虑了各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 (2)坐标纸中每个小正方形方格的边长为，该同学测出油酸分子的直径是 m（结果保留一位有效数字）。 (3)该学生完成实验后，查阅资料发现计算出的油酸分子直径偏大，可能的原因是 。 A．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 B．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管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C．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 核心要点4 生活化实验赏析 例5．（2026·湖南衡阳·二模）某同学做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：C___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 (2)本实验的理想化模型是将油酸分子视为球形，且认为油酸在水面上形成了单分子油膜。关于实验操作，下列说法正确的是（   ） A．为了使油膜边界清晰，应在水面上撒尽可能多的爽身粉 B．滴入油酸酒精溶液后，应立即描绘油膜轮廓，防止酒精挥发 C．酒精的作用是稀释油酸，利用酒精溶于水且易挥发的特性，帮助油酸在水面展开 D．若注射器针头内残留有少量溶液（死体积），会导致测得的分子直径偏小 (3)根据（1）的实验步骤取1.0 mL纯油酸注入量筒，加入酒精至总体积为500 mL摇匀。用注射器吸取配制好的溶液，缓慢滴入量筒。当滴入100滴时，量筒读数为1.5 mL。用注射器向水面中央滴入1滴油酸酒精溶液。统计出轮廓内包含的小方格数约为150个（方格边长：2 cm）。由此估算出油酸分子的直径是___________m（保留1位有效数字）。 (4)若已知油酸的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，若把油酸分子视为紧密排列的球体，则油酸分子直径的理论表达式为___________。通常情况下，实验测得的与理论值的数量级是___________（选填“相同”或“不同”）的。 (5)纳米技术是现代科技的前沿。如图乙所示，科学家在铜的表面构建了一个由60个铁原子组成的“量子围栏”。假设这些铁原子紧密精准排列，首尾相连形成一个完美的圆形。其直径为4.6 nm，基于此模型，估算单个铁原子的直径约为___________m。（取3，结果保留2位有效数字） 对点练习1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是________mL，所以一滴溶液中油酸体积为V油酸＝________cm3.若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10－10 m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求. 次数 S/cm2 L＝/cm L平均值/m 1 533 2 493 3 563 核心要点5 走进高考体验 例题6．（2026·浙江·高考真题）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)以下说法正确的是________ A．图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 (2)测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 对点练习1．（2025·广西·高考真题）（多选）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中（   ） A．估测油酸分子大小时，油酸分子可以视为球形 B．油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动 C．计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 D．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜 对点练习2．（2024·上海·高考真题）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． 对点练习3．（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___________。 核心要点6 素养自我提升 1.（2026·信宜中学高三模拟）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中: (1)在本实验中“将油酸分子看成紧密排列的球体,在水面形成单分子油膜”,体现的物理思想方法是　　　　。  (2)若所用油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,描出的油酸膜的轮廓形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm,由此可估测油酸分子的直径是　　　　m(保留1位有效数字)。  (3)关于本实验,下列操作正确的是　　　　。  A.配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中,能进行实验 B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面时,滴管距水面尽可能远些 C.在水面滴入一滴油酸酒精溶液后,应立即测量油膜面积 D.描绘油膜轮廓时,玻璃板距水面不能过高 2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: ①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; ②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上; 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; 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。 完成下列填空: (1)上述步骤中,正确的顺序是　　　　。  (2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1 cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　mL,油膜的面积是　　　　cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是　　　　m(此结果保留3位有效数字)。  (3)某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于　　　　。  A.油酸未完全散开 B.计算油膜面积时,将所有不足1格的方格记作1格 C.计算油膜面积时,舍去了所有不足1格的方格 3.(2025·湖北武汉模拟)(1)如图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”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“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每1 000 mL溶液中有0.6 mL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,如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm,试求: ①油膜的面积约为　　　　cm2;  ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　(结果保留2位有效数字);  ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是　　　　m(结果保留2位有效数字)。  (3)若阿伏加德罗常数为NA(mol-1),油酸的摩尔质量为M(kg/mol),油酸的密度为ρ(kg/m3)。则下列说法正确的是　　　　。  A.1 kg油酸所含有分子数为ρNA B.1 m3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 4．（2026·广州六中高三模拟）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：DB_________C（填写两个缺失的步骤对应的字母）。 A．       B．        C． D．       E．      F． (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 5．（2026·广州六中模拟）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为的纯油酸配成总体积为的油酸酒精溶液，用注射器取体积为的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)此后，图甲中操作正确的顺序是 （用字母符号表示）。 (2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙所示。图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积S= ；可估算出油酸分子的直径为 （用、、、N、S表示）。 (3)若实验得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为______。 A．油酸酒精溶液中油酸浓度较小 B．痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．油膜有部分沾到了浅盘边缘 D．未等油膜稳定就开始描绘轮廓 6．（2024·山西晋中·三模）油酸可以在水面扩展成单分子油膜。实验小组利用这一原理测定油酸的分子直径（将油酸分子视为球状模型）。 （1）实验步骤： ①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为； ②用注射器吸取油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为； ③往方口浅盘里倒入适当深度的水； ④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓； ⑤将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有边长为a的正方形小方格的坐标纸上； ⑥数出轮廓范围内小方格的总数为N。 （2）实验误差分析： 油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径 （填“偏大”或“偏小”）； 测量油酸溶液体积时，量筒读数造成的误差属于 （填“偶然误差”或“系统误差”）。 （3）原理：由上述实验步骤测得的数据（、、n、、a、N）可得油酸分子直径的表达式为 。 （4）估算：实验室的方形浅盘规格为，用注射器滴出的一滴油酸酒精溶液的体积约为0.02mL，油酸分子的直径按估算，为使实验尽可能精确，配制的油酸酒精溶液浓度应选 （填选项序号）。 A．    B． 7．（2026·广州二中模拟）有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A．1：50 B．1：500 C．1：5000 (2)由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积S0，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 （用所给物理量符号来表示）； (3)下列操作有助于减小实验误差的是___________ A．撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B．滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 8．（2026·深圳实验中学高考模拟）为了让学生理解微观分子尺寸的测量方法及其在纳米技术中的应用，老师设计测量磷脂分子大小（模拟生物膜结构）的实验，让学生通过油膜法测量磷脂分子的长度，结合生物膜结（如细胞膜磷脂双分子层）的实际模型 实验器材有： 透明培养皿；微量移液管（最小精度为0.01mL）；磷脂乙醇溶液；痱子粉（或石膏粉，用于显示油膜边界）；坐标纸（最小方格边长1mm） 实验步骤如下： （1）溶液配制：用微量移液管取0.100mL纯磷脂，溶于99.9mL无水乙醇，配制成稀释1000倍的溶液（总体积100mL）。乙醇的作用是帮助磷脂在水面快速扩散，挥发后仅留磷脂分子。 （2）油膜制备：向培养皿中倒入蒸馏水，水面高度约2mm，均匀撒上一层薄痱子粉（避免粉粒过厚导致油膜无法展开）。用微量移液管取15滴稀释后的磷脂乙醇溶液的体积为0.050mL， 滴在水面中央，等待乙醇完全挥发（约1分钟），形成稳定油膜。 （3）面积测量：将培养皿置于坐标纸上方，用透明胶片覆盖油膜，描绘油膜边界。对于不满一格的部分按（大于半格计1格，小于半格不计）原则统计总格数N=800格，则油膜总面积是S=_______m2。 （4）数据计算：每滴溶液中磷脂体积V=______cm3（保留2位有效数字）。代入数据可得d≈______nm（1nm=10-9m，结果保留1位小数）。 （5）实际测量中，若油膜未完全展开（存在重叠区域），则计算出的分子长度会偏____（填“大”或“小”） 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $