第52讲 实验：用油膜法估测分子直径（专项训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第52讲 实验：用油膜法估测分子直径（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 会用油膜法估测油酸分子的大小 2 模拟·基础演练 3 题型01 原理与操作 3 题型02 数据处理与误差分析 9 重难·创新演练 16 真题·实战演练 23 、 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 会用油膜法估测油酸分子的大小 考情分析 本专题以实验填空、选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，实验设问一般 4–6 分。命题围绕油膜法估测分子直径实验展开。重点考查单分子油膜模型、实验操作、油膜面积计算、分子直径求解、误差分析；经常和分子动理论、阿伏伽德罗常数微观估算综合命题。侧重实验建模，考查实验逻辑与误差辨析能力，中档题型居多。 复习目标 吃透油膜法 “单分子层” 核心模型，熟练掌握油酸酒精溶液浓度换算、一滴纯油酸体积的推导；掌握方格法计算油膜面积的取舍规则；能准确分析操作失误带来的误差，判断测量结果偏大或偏小；能从装置图、实验步骤、表格数据提取信息；易错点规避：体积混淆、方格计数错误、误差方向判断反，熟练应对该光学热学实验考题。 巩固·知识解构 知识点1 会用油膜法估测油酸分子的大小 1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸酒精溶液就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小。用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d＝。 2.实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 3.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 (2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。 (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n。 (4)根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 (5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。 (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。 (8)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内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。 (9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油酸薄膜的厚度d。 (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小。 4.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。 (3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 (4)本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。 模拟·基础演练 考查重点：福建高考对用油膜法估测分子直径实验的考查，立足单分子油膜模型，侧重实验原理理解、实验操作步骤梳理，重视油膜面积估算、分子直径计算、误差来源与误差方向分析。命题常围绕配制油酸酒精溶液、滴液、描轮廓、面积计算等环节设问，常与分子动理论、微观量估算综合。注重实验建模思想，题型以选择题、实验填空为主，计算难度低，重在建立 “单分子层” 物理模型，强调从实验流程、装置、数据中提取信息，完成原理判断、数据运算、误差分析的完整逻辑链条。 ⏳题型01 原理与操作 1．（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2所示，坐标纸中正方形方格的边长为，试求： ①油酸膜的面积是______； 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）如果实验中油膜没有完全散开，测得的油酸分子直径______。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】 bcad 132 偏大 【详解】（1） [1]“用油膜法估测分子的大小”实验中，首先要测量1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，然后将1滴油酸酒精溶液滴入水槽中，在玻璃板上画出油酸油面的轮廓，最后计算油酸油面的面积，则将它们按操作先后顺序排列应是bcad； （2）①[2]通过油膜的格子数可知，油酸膜的面积是S=132×1cm2=132cm2 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ③[4]按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 （3）[6]如果实验中油膜没有完全散开，则S测量值偏小，则测得的油酸分子直径偏大。 2．实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm： ①油酸膜的面积是______cm2； ②按以上实验数据估测油酸分子的直径为______m（保留2位有效数字）； ③利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__________________； 【答案】 115（或116） 6.5×10-10 【详解】[1]根据图中描绘的轮廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以油膜的面积为 。 [2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 估测油酸分子的直径为 [3]单个油分子的直径为 单个油分子的体积为 摩尔体积为 阿伏加德罗常数为 3．某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中，采用的方法及步骤如下： ①在玻璃瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精，得到250mL的混合溶液； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的带小方格的透明塑料板放在浅盘上，并在板上描下油酸膜的形状； ⑤数出轮廓范围内小方格的个数； 根据以上信息，回答下列问题： （i）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是______mL； （ii）若1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L，油膜的面积为_________，油酸分子直径是_________。（用V、N、L表示） 【答案】 2×10-5 NL2 ） 【详解】(i)[1] 纯油酸的体积是 (ii)[2] 油膜的面积为NL2 [3] 油酸分子直径 4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0 cm，该油膜的面积是 ___cm2.若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10-6mL，则油酸分子的直径是____m。 【答案】 91 【详解】[1]．由图可知，油膜轮廓的方格数约为91，则油膜的面积是91cm2； [2]．油分子直径为 5．（2026·陕西榆林·模拟预测）（多选）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为，滴溶液的总体积为。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为。则（     ） A．一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 B．油酸分子直径约为 C．若水面上痱子粉撒得太多，则所测油酸分子直径偏小 D．若记录总体积为的溶液滴数时多数了几滴，则所测油酸分子直径偏大 【答案】AB 【详解】A．依题意，可得一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积，A正确； B．一滴溶液所形成的油膜的面积 所以油酸分子的直径，B正确； C．若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，则油酸分子直径测量值偏大，C错误； D．若记录总体积为V的溶液滴数N时多数了几滴，导致油酸体积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏小，D错误。 故选AB。 6．（2026·江苏徐州·三模）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（　　） A．再多撒些痱子粉 B．用嘴猛吹油膜 C．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 D．选用浓度更小的油酸酒精溶液 【答案】C 【详解】A．痱子粉仅用于勾勒油膜轮廓，不改变油膜面积大小，不能解决油膜面积过小的问题，故A错误； B．用嘴猛吹油膜，会破坏单分子油膜层，故B错误； C．在油膜上再滴入一滴溶液，最终展开得到的油膜面积增大，符合题目要求，故C正确； D．选用浓度更小的油酸酒精溶液，相同体积的一滴溶液中，纯油酸体积更小，油膜面积会更小，故D错误。 故选C。 7．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中： ①实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为80个，由此估算出油酸分子的直径是______（结果保留3位有效数字）。 ②某同学在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (2)在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，部分实验步骤如下： ①用螺旋测微器测P、Q上固定的遮光条宽度分别为和。测示数如图乙所示，其读数为______： ②在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，可以调节左支点使其高度______（选填“升高”或“降低”），直至滑块能静止在导轨上。 ③用天平测得P、Q的质量（含遮光条）分别为和。实验时，将两个滑块压缩轻弹簧后用细线栓紧，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、。则动量守恒应满足的关系式为______（用、、、、、表示）。 【答案】(1) 偏大 (2) 降低 【详解】（1）[1] 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 油膜总面积 故油酸分子直径 [2]舍去所有不足一格的方格，会导致测得的油膜面积偏小，根据 可知测得的分子直径偏大。 （2）[1]由图乙可知，其读数为 [2]滑块向右加速，说明导轨左高右低，因此需要调节左支点使其高度降低，直至滑块静止，导轨调平。 [3]烧断细线前总动量为0，弹开后两滑块速度分别为 、 动量方向相反，因此动量守恒满足 代入可得 ⏳题型02 数据处理与误差分析 8．（2026·陕西咸阳·模拟预测）完成以下实验： (1)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先配好油酸酒精溶液，用注射器滴一滴到量筒中，记下油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③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； ④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。 上述步骤有一步存在错误，请指出，并且改正：________________________。 (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所示。图中每个小正方形格的边长为，则油酸薄膜的面积________；已知实验所用溶液配制时将酒精加入体积为的油酸中，配制成体积为的油酸酒精溶液，一滴油酸酒精溶液的体积为，由此可估算出油酸分子的直径为________（用、、和表示）。 (3)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。 A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 【答案】(1)①，用注射器将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 (2) ////// (3)A 【详解】（1）步骤①存在错误，为了减小误差，应用注射器将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。 （2）[1]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96格，则油膜总面积为 [2]由于将体积为的油酸，配制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 （3）A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个，导致油膜面积测量值偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏小，故A符合题意； 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不符合题意； C．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，导致油酸体积测量偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故C不符合题意。 故选A。 9．（2026·浙江·一模）（多选）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（     ） A．记录1 mL油酸酒精溶液的滴数时少数了几滴，会导致测量结果偏大 B．使用长时间放置的油酸酒精溶液进行实验，会导致测量结果偏大 C．向浅盘中滴入油酸酒精溶液时针筒位置太高，一定会导致测量结果偏小 D．若实验中向浅盘中撒入的痱子粉偏多，会导致测量结果偏大 【答案】AD 【详解】A．油膜法估测分子大小的公式为 ，其中是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，是油膜稳定后的展开面积， 记录1mL溶液的滴数时少数几滴，会误算得每滴溶液的体积偏大，对应算出的一滴溶液中纯油酸体积偏大，由公式可知最终测量的分子直径偏大，故A正确； B．长时间放置的油酸酒精溶液中，酒精会挥发，实际滴出的溶液里纯油酸占比高于标注浓度，油膜展开的实际面积偏大，代入公式得到的会偏小，故B错误； C．滴入溶液时针筒位置太高，油酸酒精溶液容易溅落、无法完全在水面展开，会导致测得的油膜面积偏小，最终算出的偏大，故C错误； D．痱子粉撒得偏多，油酸无法充分向外展开，最终测得的油膜面积偏小，代入公式后算出的分子直径偏大，故D正确。 故选AD。 10．（2026·广东广州·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是（　　） A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (2)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是（　　） A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 【答案】(1)C (2)BC 【详解】（1）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （2）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 11．（2026·山东淄博·三模）如图甲是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验说法正确的是 A．实验步骤正确的操作顺序是③→②→④→① B．步骤①中计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 C．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 (2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，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0.20 m2，由此估算出油酸分子的直径为______m。（结果保留l位有效数字） (3)某实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到如图乙所示的油膜，该油膜形状是由于撒粉太______（填“多”或“少”）引起的；若按该油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏______（填“大”或“小”）。 【答案】(1)A (2)5×10-10 (3) 多 大 【详解】（1）A．实验正确操作顺序为：③配制油酸酒精溶液 → ②撒痱子粉 → ④滴油酸酒精溶液 → ①描绘油膜轮廓，即 ③→②→④→①，故A正确； B．计算油膜面积时，不完整的方格需按 “过半算一格，不足半格舍去” 的原则处理，不能全部忽略，故B错误； C．油酸酒精溶液中的酒精易溶于水，能帮助油酸分子在水面快速扩散，更容易形成单分子油膜；纯油酸粘度大，扩散困难，不易形成单分子层，故C错误。 故选A。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 则油酸分子的直径 （3）[1]图乙中油膜呈不规则放射状，是由于痱子粉撒得太多，阻碍了油酸的均匀扩散，导致油膜无法正常铺展。 此时测得的油膜面积S比真实值偏小，根据可知，计算出的分子直径会偏大。 12．（2026·福建厦门·二模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)小福同学进行如下实验操作，请排列出正确的实验顺序：BA________（用字母符号表示）。 (2)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是________ A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 (4)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 【答案】(1)ECD (2)C (3)/0.00002 (4)BC 【详解】（1）用油膜法实验的步骤为：先测量每滴油酸酒精溶液的体积（图B）→向浅盘加入清水（图A）→向水面撒痱子粉（图E）→滴入油酸酒精溶液（图C）→待稳定后，盖玻璃板绘制油膜轮廓（图D），因此BA后顺序为ECD。 （2）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （3）1mL溶液共100滴，因此每滴溶液体积为 纯油酸体积为 （4）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 13．（2024·福建宁德·一模）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为________m3，求得的油酸分子直径为________m（此空保留一位有效数字）。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是________。 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 【答案】 B 【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 [2]由图可知油膜中大约有112个小方格，则油膜面积为 则油酸分子直径为 （2）[3]于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大，根据 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则油膜面积测量值偏大，油酸分子的直径测量值偏小，故A错误； B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏大，故B正确； C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏小，故C错误。 故选B。 14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为253cm2。 (1)估算油酸分子的直径d=______m（结果保留一位有效数字）。 (2)将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间，再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)5×10-10 (2)偏小 【详解】（1）每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 测得油膜面积为 油酸分子的直径为 （2）置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，则油膜面积偏大，而计算时每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积仍按原来的值计算，因此测量所得分子直径大小偏小。 重难·创新演练 设题创新：命题反套路，弱化课本标准操作流程，多结合改进方案、异常实验情境出题。常把浓度改变、滴液体积偏差、油膜散开不充分、轮廓不规则作为载体，考查模型本质，避免死记硬背实验步骤。会设置油膜重叠、油酸挥发、痱子粉分布不均等新颖情景，要求自主分析对测量结果的影响。常与阿伏伽德罗常数、分子微观量估算交叉融合，以分子直径为纽带关联分子体积、分子质量计算。部分题目开放设问，要求自主评估方案优劣、提出减小误差的措施。注重考查建模思想迁移，以变式实验考查单分子膜核心原理，规避刷题套路，侧重科学思维与实验探究能力，区分死记步骤与理解本质的考生。 1．（2026·江西上饶·二模）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： (1)配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； (2)关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A．撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B．油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C．油酸分子简化为球形处理，油膜稳定后油酸分子紧密排布 D．油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 【答案】(1) E B (2)CD (3) 101/100/99 【详解】（1）根据“用油膜法估测分子直径的大小”实验步骤，先配制溶液并测定一滴溶液的体积（操作A），准备浅水盘倒入水（操作D），接着在水面上均匀撒上爽身粉（操作E），然后用注射器或滴管轻轻滴入一滴油酸酒精溶液（操作B），待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘并估算油膜面积（操作F）。 （2）A．撒爽身粉是为了在水面上形成清晰的边界，以便观察和描绘油酸膜的轮廓，并不能帮助油酸自身均匀散开，故A错误； B．油酸酒精溶液滴在水面上后，酒精会溶于水并挥发，最终在水面上只留下紧密排布的单层油酸分子，而没有酒精分子，故B错误； C．实验中建立的物理模型是将油酸分子简化为球形，并且认为油膜稳定后油酸分子是一个紧挨一个单层紧密排布的，故C正确； D．油酸分子由亲水的羧基和疏水的烃基组成，滴在水面上后，由于这两部分对水的亲和力不同，羧基没入水中而烃基露出水面，从而使油酸在水面上形成单分子油膜，故D正确。 故选CD。 （3）[1]图（b）中油膜占有的方格数约为101 [2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜的估算总面积为 根据单层油膜模型，油酸分子的直径表达式为 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，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，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______；若数出油膜轮廓对应的方格数为格，由此估算出分子的直径为______。（结果均保留1位有效数字） (2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】(1) (2)A 【详解】（1）[1]纯油酸溶于酒精制成溶液，浓度 溶液共滴，每滴体积 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 [2]坐标纸每格面积 油膜面积 分子直径 （2）A．酒精倒少了，导致实际浓度大于计算浓度，而计算时仍按配制时的浓度计算纯油酸体积，导致的计算值小于实际值，测量的油膜面积对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏小，故A正确； B．拿错更细的针管，每滴的实际体积会小于计算体积，计算所用偏大，测量的对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏大，故B错误； C．不足一格的油膜不计，导致计算的面积比实际面积小，偏小，因此计算得到的偏大，故C错误； 故选A。 3．（2026·吉林长春·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．分子直径等于油酸酒精溶液的体积与油膜面积之比 C．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小 D．根据画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，不足一格的方格均舍去 【答案】A 【详解】A．本实验的理想化假设为油膜是单层分子薄膜，且油酸分子紧密排列，不考虑分子间空隙，故A正确； B．分子直径等于一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积与油膜面积之比，故B错误； C．若油酸未完全散开，测得的油膜面积偏小，由分子直径计算公式（为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，为定值）可知，测出的分子直径会偏大，故C错误； D．计算油膜面积时，不足半格的方格舍去，超过半格的按一格计算，并非所有不足一格的方格都舍去，故D错误。 故选A。 4．（2026·海南·模拟预测）关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，回答下列问题： (1)实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．通过测量宏观量来测量微观量的方法 (2)某同学用注射器吸取了一段总体积为、体积浓度为的油酸酒精溶液，先将其中的1滴溶液滴入盛水的浅盘中，再把剩余的溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下滴入烧杯中的滴数为。若滴入水中的该溶液油膜充分散开后面积为S，则估测出油酸分子的直径为________（用题中给出的物理量表示）。 【答案】(1)C (2) 【详解】（1）A．控制变量法是研究多个变量对某个物理量影响时，控制其他变量不变，只改变一个变量来研究的方法，本实验不涉及这种研究思路。故A错误； B．等效替代法是用一个等效的物理量或过程来替代另一个，比如用合力替代分力，本实验也不涉及等效替代的思想。故B错误； C．油酸分子的直径是微观量，无法直接用肉眼或常规仪器测量，本实验通过测量油膜面积的宏观物理量来进行微观量的计算，故C正确。 故选C。 （2）根据题干可知，体积的油酸酒精溶液中纯油酸含量为 所以一滴溶液中含有的纯油酸体积为 油酸在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度即为油酸分子的直径，所以 5．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，步骤如下： ①用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入115滴时，测得其体积恰好是1 mL； ②向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到1500 mL； ③用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，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膜的形状； ④先往浅盘里倒入一定深度的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示。 (1)以上操作步骤的正确顺序为②_______⑤（把其他步骤填上）； (2)已知小方格的边长为10 mm。则该同学计算出油酸分子直径约为_______m（结果保留1位有效数字）。 【答案】(1)①④③ (2) 【详解】（1）实验的正确流程是：先配制油酸酒精溶液（步骤②），然后用注射器滴入溶液并记录滴数（步骤①），接着准备浅盘和水面（步骤④），之后滴一滴溶液到水面并描绘油膜形状（步骤③），最后用坐标纸计算面积（步骤⑤）。因此正确顺序为②①④③⑤。 （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸含量为 题意可知1个小方格面积为，由图可知共有55个小方格，因此油膜面积为 则油酸分子直径 联立解得 6．（2026·江苏扬州·模拟预测）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（    ） A．再多撒些痱子粉 B．更换针头较粗的注射器 C．选用浓度更小的油酸酒精溶液 D．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 【答案】B 【详解】A．痱子粉仅用于勾勒油膜轮廓，不改变油膜面积大小，不能解决油膜面积过小的问题，故A错误； B．更换针头较粗的注射器，会使每一滴油酸酒精溶液的体积增大，浓度不变时，一滴中纯油酸的体积增大，最终展开得到的油膜面积增大，符合题目要求，故B正确； C．选用浓度更小的油酸酒精溶液，相同体积的一滴溶液中，纯油酸体积更小，油膜面积会更小，故C错误； D．在已经形成的油膜上再滴入一滴溶液，容易导致油酸堆积，无法保证形成单分子油膜，不符合实验的前提假设，故D错误。 故选B。 7．（2026·山东泰安·模拟预测）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (2)待水面稳定后，测得1滴油酸酒精混合溶液所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)（单选）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴 C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 【答案】(1)dacb (2) (3)C 【详解】（1）油膜法的标准操作顺序是：先用滴管向量筒中滴溶液，记录滴数，确定每滴溶液体积（d）。然后在浅盘里装水，撒痱子粉（或石膏粉）（a），之后用滴管将油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜（c），最后待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油膜轮廓（d），所以顺序是：dacb。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 油膜的面积为 油酸分子的直径 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故A错误； B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故B错误； C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，故C正确。 故选C。 8．（2026·重庆·三模）两组热学实验同时在实验室进行。 第一组在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将1 mL纯油酸溶于酒精，制成了1000 mL的油酸酒精溶液。有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2 cm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，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，如图10甲所示，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取1 mL一滴一滴地滴入量筒中，测得总计有100滴，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________（填写步骤前面的序号）。 (2)图甲中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸分子的直径为________m。 (3)第二组用如图乙所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并作出如图丙所示的关系图像，则： ①图像描述的是下列哪一种关系？________。 A、    B、    C、    D、 ②图像弯曲的原因可能是________。 【答案】(1)④①②⑤③（或④放在③之前任意位置均可） (2) (3) C 实验过程中环境的温度突然升高 【详解】（1）“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(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘,测量油膜面积(⑤)→计算分子直径(③)，故正确的顺序是④①②⑤③ （2）1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 如下图数出油膜面积为 故油酸分子的直径为 （3）[1]管内气体压强为（为大气压强） 由等温变化 故 故选C。 [2]因, 图像弯曲的原因可能是实验过程中环境的温度突然升高 真题·实战演练 高频考点：高频考点集中在实验原理，重点是油酸酒精溶液浓度换算、一滴纯油酸体积计算、方格法估算油膜面积。实验操作顺序、痱子粉的作用、油膜稳定后再描线是选择题高频；误差分析、判断测量值偏大偏小考查频次很高。常结合分子动理论，由分子直径估算分子数量级。易错点集中在混淆油酸和油酸酒精溶液体积、方格数取舍标准搞错、分不清系统误差与偶然误差、对油膜未形成单分子层的影响判断错误，是试卷主要失分点。 1．（2026·海南·高考真题）某同学用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：油酸、酒精、注射器、烧杯、量筒、浅盘、痱子粉、带有坐标方格的玻璃板、记号笔等。实验步骤如下： Ⅰ.配制油酸酒精溶液； Ⅱ.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，测量油酸酒精溶液的总滴数； Ⅲ.在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上； Ⅳ.用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描下油膜轮廓。 回答下列问题： (1)本实验将油酸分子简化为球形，并认为形成油膜的油酸分子是_______（选填“单”或“多”）层紧密排布的。 (2)实验中痱子粉的作用是_______（单选，填正确选项的标号） A．促进油酸溶解 B．使油膜轮廓清晰可见 C．增大油膜的面积 (3)实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，每这样的溶液有200滴，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，油膜形状稳定后轮廓如图所示，图中一个小方格的面积为。该同学数得图中轮廓内完整的小方格有106个，超过半格但不足整格的有24个，则该同学测得的油膜面积为_______。根据实验数据，该同学测得油酸分子的直径为_______（保留1位有效数字）。 (4)若油酸未完全散开就描绘油膜轮廓，导致测得的油膜面积比实际小，则测得的油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)单 (2)B (3) 130 (4)偏大 【详解】（1）油膜法估测分子大小的核心模型是假设油酸在水面上充分展开后，形成单层的油酸分子油膜，通过油膜厚度等效为油酸分子的直径。 （2）痱子粉本身不与油酸反应，会漂浮在水面上，油酸扩散时会将痱子粉向四周推开，从而清晰显现出油膜的边界轮廓。油酸本身不溶于水，痱子粉无法促进溶解、也不能改变油膜的实际面积。 故选B。 （3）油膜面积的计数规则是：完整方格全算，超过半格的按1格计、不足半格的舍去，因此总方格数为 对应面积 1滴溶液中纯油酸的体积： 分子直径 （4）分子直径计算公式为，若油膜未完全散开，测得的面积偏小，计算得到的直径会偏大。 2．（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) 【详解】（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 3．（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 【详解】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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第52讲 实验：用油膜法估测分子直径（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 会用油膜法估测油酸分子的大小 2 模拟·基础演练 3 题型01 原理与操作 3 题型02 数据处理与误差分析 9 重难·创新演练 16 真题·实战演练 23 、 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 会用油膜法估测油酸分子的大小 考情分析 本专题以实验填空、选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，实验设问一般 4–6 分。命题围绕油膜法估测分子直径实验展开。重点考查单分子油膜模型、实验操作、油膜面积计算、分子直径求解、误差分析；经常和分子动理论、阿伏伽德罗常数微观估算综合命题。侧重实验建模，考查实验逻辑与误差辨析能力，中档题型居多。 复习目标 吃透油膜法 “单分子层” 核心模型，熟练掌握油酸酒精溶液浓度换算、一滴纯油酸体积的推导；掌握方格法计算油膜面积的取舍规则；能准确分析操作失误带来的误差，判断测量结果偏大或偏小；能从装置图、实验步骤、表格数据提取信息；易错点规避：体积混淆、方格计数错误、误差方向判断反，熟练应对该光学热学实验考题。 巩固·知识解构 知识点1 会用油膜法估测油酸分子的大小 1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸酒精溶液就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小。用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d＝。 2.实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 3.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 (2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液。 (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n。 (4)根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 (5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。 (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。 (8)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内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。 (9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油酸薄膜的厚度d。 (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小。 4.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。 (3)当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 (4)本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。 模拟·基础演练 考查重点：福建高考对用油膜法估测分子直径实验的考查，立足单分子油膜模型，侧重实验原理理解、实验操作步骤梳理，重视油膜面积估算、分子直径计算、误差来源与误差方向分析。命题常围绕配制油酸酒精溶液、滴液、描轮廓、面积计算等环节设问，常与分子动理论、微观量估算综合。注重实验建模思想，题型以选择题、实验填空为主，计算难度低，重在建立 “单分子层” 物理模型，强调从实验流程、装置、数据中提取信息，完成原理判断、数据运算、误差分析的完整逻辑链条。 ⏳题型01 原理与操作 1．（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2所示，坐标纸中正方形方格的边长为，试求： ①油酸膜的面积是______； 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）如果实验中油膜没有完全散开，测得的油酸分子直径______。（选填“偏大”或“偏小”） 2．实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm： ①油酸膜的面积是______cm2； ②按以上实验数据估测油酸分子的直径为______m（保留2位有效数字）； ③利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__________________； 3．某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中，采用的方法及步骤如下： ①在玻璃瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精，得到250mL的混合溶液； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的带小方格的透明塑料板放在浅盘上，并在板上描下油酸膜的形状； ⑤数出轮廓范围内小方格的个数； 根据以上信息，回答下列问题： （i）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是______mL； （ii）若1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L，油膜的面积为_________，油酸分子直径是_________。（用V、N、L表示） 4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0 cm，该油膜的面积是 ___cm2.若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10-6mL，则油酸分子的直径是____m。 5．（2026·陕西榆林·模拟预测）（多选）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为，滴溶液的总体积为。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为。则（     ） A．一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 B．油酸分子直径约为 C．若水面上痱子粉撒得太多，则所测油酸分子直径偏小 D．若记录总体积为的溶液滴数时多数了几滴，则所测油酸分子直径偏大 6．（2026·江苏徐州·三模）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（　　） A．再多撒些痱子粉 B．用嘴猛吹油膜 C．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 D．选用浓度更小的油酸酒精溶液 7．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中： ①实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为80个，由此估算出油酸分子的直径是______（结果保留3位有效数字）。 ②某同学在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (2)在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，部分实验步骤如下： ①用螺旋测微器测P、Q上固定的遮光条宽度分别为和。测示数如图乙所示，其读数为______： ②在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，可以调节左支点使其高度______（选填“升高”或“降低”），直至滑块能静止在导轨上。 ③用天平测得P、Q的质量（含遮光条）分别为和。实验时，将两个滑块压缩轻弹簧后用细线栓紧，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为、。则动量守恒应满足的关系式为______（用、、、、、表示）。 ⏳题型02 数据处理与误差分析 8．（2026·陕西咸阳·模拟预测）完成以下实验： (1)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先配好油酸酒精溶液，用注射器滴一滴到量筒中，记下油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③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； ④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。 上述步骤有一步存在错误，请指出，并且改正：________________________。 (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所示。图中每个小正方形格的边长为，则油酸薄膜的面积________；已知实验所用溶液配制时将酒精加入体积为的油酸中，配制成体积为的油酸酒精溶液，一滴油酸酒精溶液的体积为，由此可估算出油酸分子的直径为________（用、、和表示）。 (3)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。 A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 9．（2026·浙江·一模）（多选）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（     ） A．记录1 mL油酸酒精溶液的滴数时少数了几滴，会导致测量结果偏大 B．使用长时间放置的油酸酒精溶液进行实验，会导致测量结果偏大 C．向浅盘中滴入油酸酒精溶液时针筒位置太高，一定会导致测量结果偏小 D．若实验中向浅盘中撒入的痱子粉偏多，会导致测量结果偏大 10．（2026·广东广州·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是（　　） A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (2)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是（　　） A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 11．（2026·山东淄博·三模）如图甲是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验说法正确的是 A．实验步骤正确的操作顺序是③→②→④→① B．步骤①中计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 C．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 (2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，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0.20 m2，由此估算出油酸分子的直径为______m。（结果保留l位有效数字） (3)某实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到如图乙所示的油膜，该油膜形状是由于撒粉太______（填“多”或“少”）引起的；若按该油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏______（填“大”或“小”）。 12．（2026·福建厦门·二模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)小福同学进行如下实验操作，请排列出正确的实验顺序：BA________（用字母符号表示）。 (2)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是________ A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 (4)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 13．（2024·福建宁德·一模）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为________m3，求得的油酸分子直径为________m（此空保留一位有效数字）。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是________。 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为253cm2。 (1)估算油酸分子的直径d=______m（结果保留一位有效数字）。 (2)将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间，再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 重难·创新演练 设题创新：命题反套路，弱化课本标准操作流程，多结合改进方案、异常实验情境出题。常把浓度改变、滴液体积偏差、油膜散开不充分、轮廓不规则作为载体，考查模型本质，避免死记硬背实验步骤。会设置油膜重叠、油酸挥发、痱子粉分布不均等新颖情景，要求自主分析对测量结果的影响。常与阿伏伽德罗常数、分子微观量估算交叉融合，以分子直径为纽带关联分子体积、分子质量计算。部分题目开放设问，要求自主评估方案优劣、提出减小误差的措施。注重考查建模思想迁移，以变式实验考查单分子膜核心原理，规避刷题套路，侧重科学思维与实验探究能力，区分死记步骤与理解本质的考生。 1．（2026·江西上饶·二模）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： (1)配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； (2)关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A．撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B．油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C．油酸分子简化为球形处理，油膜稳定后油酸分子紧密排布 D．油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，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，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______；若数出油膜轮廓对应的方格数为格，由此估算出分子的直径为______。（结果均保留1位有效数字） (2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 3．（2026·吉林长春·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．分子直径等于油酸酒精溶液的体积与油膜面积之比 C．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小 D．根据画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，不足一格的方格均舍去 4．（2026·海南·模拟预测）关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，回答下列问题： (1)实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．通过测量宏观量来测量微观量的方法 (2)某同学用注射器吸取了一段总体积为、体积浓度为的油酸酒精溶液，先将其中的1滴溶液滴入盛水的浅盘中，再把剩余的溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下滴入烧杯中的滴数为。若滴入水中的该溶液油膜充分散开后面积为S，则估测出油酸分子的直径为________（用题中给出的物理量表示）。 5．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，步骤如下： ①用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入115滴时，测得其体积恰好是1 mL； ②向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到1500 mL； ③用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，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膜的形状； ④先往浅盘里倒入一定深度的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示。 (1)以上操作步骤的正确顺序为②_______⑤（把其他步骤填上）； (2)已知小方格的边长为10 mm。则该同学计算出油酸分子直径约为_______m（结果保留1位有效数字）。 6．（2026·江苏扬州·模拟预测）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，用注射器向水面上滴一滴油酸酒精溶液，发现油膜面积较小，为了保证实验效果，下列措施合理的是（    ） A．再多撒些痱子粉 B．更换针头较粗的注射器 C．选用浓度更小的油酸酒精溶液 D．在油膜上再滴入一滴油酸酒精溶液 7．（2026·山东泰安·模拟预测）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (2)待水面稳定后，测得1滴油酸酒精混合溶液所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)（单选）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴 C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 8．（2026·重庆·三模）两组热学实验同时在实验室进行。 第一组在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将1 mL纯油酸溶于酒精，制成了1000 mL的油酸酒精溶液。有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2 cm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，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，如图10甲所示，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取1 mL一滴一滴地滴入量筒中，测得总计有100滴，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________（填写步骤前面的序号）。 (2)图甲中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸分子的直径为________m。 (3)第二组用如图乙所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并作出如图丙所示的关系图像，则： ①图像描述的是下列哪一种关系？________。 A、    B、    C、    D、 ②图像弯曲的原因可能是________。 真题·实战演练 高频考点：高频考点集中在实验原理，重点是油酸酒精溶液浓度换算、一滴纯油酸体积计算、方格法估算油膜面积。实验操作顺序、痱子粉的作用、油膜稳定后再描线是选择题高频；误差分析、判断测量值偏大偏小考查频次很高。常结合分子动理论，由分子直径估算分子数量级。易错点集中在混淆油酸和油酸酒精溶液体积、方格数取舍标准搞错、分不清系统误差与偶然误差、对油膜未形成单分子层的影响判断错误，是试卷主要失分点。 1．（2026·海南·高考真题）某同学用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：油酸、酒精、注射器、烧杯、量筒、浅盘、痱子粉、带有坐标方格的玻璃板、记号笔等。实验步骤如下： Ⅰ.配制油酸酒精溶液； Ⅱ.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，测量油酸酒精溶液的总滴数； Ⅲ.在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上； Ⅳ.用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描下油膜轮廓。 回答下列问题： (1)本实验将油酸分子简化为球形，并认为形成油膜的油酸分子是_______（选填“单”或“多”）层紧密排布的。 (2)实验中痱子粉的作用是_______（单选，填正确选项的标号） A．促进油酸溶解 B．使油膜轮廓清晰可见 C．增大油膜的面积 (3)实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，每这样的溶液有200滴，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，油膜形状稳定后轮廓如图所示，图中一个小方格的面积为。该同学数得图中轮廓内完整的小方格有106个，超过半格但不足整格的有24个，则该同学测得的油膜面积为_______。根据实验数据，该同学测得油酸分子的直径为_______（保留1位有效数字）。 (4)若油酸未完全散开就描绘油膜轮廓，导致测得的油膜面积比实际小，则测得的油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。 2．（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________。 3．（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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第52讲 实验：用油膜法估测分子直径（专项训练） 模拟·基础演练 题号 5 6 9 答案 AB C AD ⏳题型01 原理与操作 1．【答案】 bcad 132 偏大 【详解】（1） [1]“用油膜法估测分子的大小”实验中，首先要测量1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，然后将1滴油酸酒精溶液滴入水槽中，在玻璃板上画出油酸油面的轮廓，最后计算油酸油面的面积，则将它们按操作先后顺序排列应是bcad； （2）①[2]通过油膜的格子数可知，油酸膜的面积是S=132×1cm2=132cm2 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ③[4]按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 （3）[6]如果实验中油膜没有完全散开，则S测量值偏小，则测得的油酸分子直径偏大。 2．【答案】 115（或116） 6.5×10-10 【详解】[1]根据图中描绘的轮廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以油膜的面积为 。 [2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 估测油酸分子的直径为 [3]单个油分子的直径为 单个油分子的体积为 摩尔体积为 阿伏加德罗常数为 3．【答案】 2×10-5 NL2 ） 【详解】(i)[1] 纯油酸的体积是 (ii)[2] 油膜的面积为NL2 [3] 油酸分子直径 4．【答案】 91 【详解】[1]．由图可知，油膜轮廓的方格数约为91，则油膜的面积是91cm2； [2]．油分子直径为 5．【答案】AB 【详解】A．依题意，可得一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积，A正确； B．一滴溶液所形成的油膜的面积 所以油酸分子的直径，B正确； C．若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，则油酸分子直径测量值偏大，C错误； D．若记录总体积为V的溶液滴数N时多数了几滴，导致油酸体积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏小，D错误。 故选AB。 6．【答案】C 【详解】A．痱子粉仅用于勾勒油膜轮廓，不改变油膜面积大小，不能解决油膜面积过小的问题，故A错误； B．用嘴猛吹油膜，会破坏单分子油膜层，故B错误； C．在油膜上再滴入一滴溶液，最终展开得到的油膜面积增大，符合题目要求，故C正确； D．选用浓度更小的油酸酒精溶液，相同体积的一滴溶液中，纯油酸体积更小，油膜面积会更小，故D错误。 故选C。 7．【答案】(1) 偏大 (2) 降低 【详解】（1）[1] 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 油膜总面积 故油酸分子直径 [2]舍去所有不足一格的方格，会导致测得的油膜面积偏小，根据 可知测得的分子直径偏大。 （2）[1]由图乙可知，其读数为 [2]滑块向右加速，说明导轨左高右低，因此需要调节左支点使其高度降低，直至滑块静止，导轨调平。 [3]烧断细线前总动量为0，弹开后两滑块速度分别为 、 动量方向相反，因此动量守恒满足 代入可得 ⏳题型02 数据处理与误差分析 8．【答案】(1)①，用注射器将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 (2) ////// (3)A 【详解】（1）步骤①存在错误，为了减小误差，应用注射器将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。 （2）[1]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96格，则油膜总面积为 [2]由于将体积为的油酸，配制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 （3）A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个，导致油膜面积测量值偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏小，故A符合题意； 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不符合题意； C．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，导致油酸体积测量偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故C不符合题意。 故选A。 9．【答案】AD 【详解】A．油膜法估测分子大小的公式为 ，其中是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，是油膜稳定后的展开面积， 记录1mL溶液的滴数时少数几滴，会误算得每滴溶液的体积偏大，对应算出的一滴溶液中纯油酸体积偏大，由公式可知最终测量的分子直径偏大，故A正确； B．长时间放置的油酸酒精溶液中，酒精会挥发，实际滴出的溶液里纯油酸占比高于标注浓度，油膜展开的实际面积偏大，代入公式得到的会偏小，故B错误； C．滴入溶液时针筒位置太高，油酸酒精溶液容易溅落、无法完全在水面展开，会导致测得的油膜面积偏小，最终算出的偏大，故C错误； D．痱子粉撒得偏多，油酸无法充分向外展开，最终测得的油膜面积偏小，代入公式后算出的分子直径偏大，故D正确。 故选AD。 10．【答案】(1)C (2)BC 【详解】（1）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （2）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 11．【答案】(1)A (2)5×10-10 (3) 多 大 【详解】（1）A．实验正确操作顺序为：③配制油酸酒精溶液 → ②撒痱子粉 → ④滴油酸酒精溶液 → ①描绘油膜轮廓，即 ③→②→④→①，故A正确； B．计算油膜面积时，不完整的方格需按 “过半算一格，不足半格舍去” 的原则处理，不能全部忽略，故B错误； C．油酸酒精溶液中的酒精易溶于水，能帮助油酸分子在水面快速扩散，更容易形成单分子油膜；纯油酸粘度大，扩散困难，不易形成单分子层，故C错误。 故选A。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 则油酸分子的直径 （3）[1]图乙中油膜呈不规则放射状，是由于痱子粉撒得太多，阻碍了油酸的均匀扩散，导致油膜无法正常铺展。 此时测得的油膜面积S比真实值偏小，根据可知，计算出的分子直径会偏大。 12．【答案】(1)ECD (2)C (3)/0.00002 (4)BC 【详解】（1）用油膜法实验的步骤为：先测量每滴油酸酒精溶液的体积（图B）→向浅盘加入清水（图A）→向水面撒痱子粉（图E）→滴入油酸酒精溶液（图C）→待稳定后，盖玻璃板绘制油膜轮廓（图D），因此BA后顺序为ECD。 （2）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （3）1mL溶液共100滴，因此每滴溶液体积为 纯油酸体积为 （4）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 13．【答案】 B 【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 [2]由图可知油膜中大约有112个小方格，则油膜面积为 则油酸分子直径为 （2）[3]于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大，根据 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则油膜面积测量值偏大，油酸分子的直径测量值偏小，故A错误； B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏大，故B正确； C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏小，故C错误。 故选B。 14．【答案】(1)5×10-10 (2)偏小 【详解】（1）每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 测得油膜面积为 油酸分子的直径为 （2）置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，则油膜面积偏大，而计算时每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积仍按原来的值计算，因此测量所得分子直径大小偏小。 重难·创新演练 1．【答案】(1) E B (2)CD (3) 101/100/99 【详解】（1）根据“用油膜法估测分子直径的大小”实验步骤，先配制溶液并测定一滴溶液的体积（操作A），准备浅水盘倒入水（操作D），接着在水面上均匀撒上爽身粉（操作E），然后用注射器或滴管轻轻滴入一滴油酸酒精溶液（操作B），待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘并估算油膜面积（操作F）。 （2）A．撒爽身粉是为了在水面上形成清晰的边界，以便观察和描绘油酸膜的轮廓，并不能帮助油酸自身均匀散开，故A错误； B．油酸酒精溶液滴在水面上后，酒精会溶于水并挥发，最终在水面上只留下紧密排布的单层油酸分子，而没有酒精分子，故B错误； C．实验中建立的物理模型是将油酸分子简化为球形，并且认为油膜稳定后油酸分子是一个紧挨一个单层紧密排布的，故C正确； D．油酸分子由亲水的羧基和疏水的烃基组成，滴在水面上后，由于这两部分对水的亲和力不同，羧基没入水中而烃基露出水面，从而使油酸在水面上形成单分子油膜，故D正确。 故选CD。 （3）[1]图（b）中油膜占有的方格数约为101 [2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜的估算总面积为 根据单层油膜模型，油酸分子的直径表达式为 2．【答案】(1) (2)A 【详解】（1）[1]纯油酸溶于酒精制成溶液，浓度 溶液共滴，每滴体积 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 [2]坐标纸每格面积 油膜面积 分子直径 （2）A．酒精倒少了，导致实际浓度大于计算浓度，而计算时仍按配制时的浓度计算纯油酸体积，导致的计算值小于实际值，测量的油膜面积对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏小，故A正确； B．拿错更细的针管，每滴的实际体积会小于计算体积，计算所用偏大，测量的对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏大，故B错误； C．不足一格的油膜不计，导致计算的面积比实际面积小，偏小，因此计算得到的偏大，故C错误； 故选A。 3．【答案】A 【详解】A．本实验的理想化假设为油膜是单层分子薄膜，且油酸分子紧密排列，不考虑分子间空隙，故A正确； B．分子直径等于一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积与油膜面积之比，故B错误； C．若油酸未完全散开，测得的油膜面积偏小，由分子直径计算公式（为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，为定值）可知，测出的分子直径会偏大，故C错误； D．计算油膜面积时，不足半格的方格舍去，超过半格的按一格计算，并非所有不足一格的方格都舍去，故D错误。 故选A。 4．【答案】(1)C (2) 【详解】（1）A．控制变量法是研究多个变量对某个物理量影响时，控制其他变量不变，只改变一个变量来研究的方法，本实验不涉及这种研究思路。故A错误； B．等效替代法是用一个等效的物理量或过程来替代另一个，比如用合力替代分力，本实验也不涉及等效替代的思想。故B错误； C．油酸分子的直径是微观量，无法直接用肉眼或常规仪器测量，本实验通过测量油膜面积的宏观物理量来进行微观量的计算，故C正确。 故选C。 （2）根据题干可知，体积的油酸酒精溶液中纯油酸含量为 所以一滴溶液中含有的纯油酸体积为 油酸在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度即为油酸分子的直径，所以 5．【答案】(1)①④③ (2) 【详解】（1）实验的正确流程是：先配制油酸酒精溶液（步骤②），然后用注射器滴入溶液并记录滴数（步骤①），接着准备浅盘和水面（步骤④），之后滴一滴溶液到水面并描绘油膜形状（步骤③），最后用坐标纸计算面积（步骤⑤）。因此正确顺序为②①④③⑤。 （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸含量为 题意可知1个小方格面积为，由图可知共有55个小方格，因此油膜面积为 则油酸分子直径 联立解得 6．【答案】B 【详解】A．痱子粉仅用于勾勒油膜轮廓，不改变油膜面积大小，不能解决油膜面积过小的问题，故A错误； B．更换针头较粗的注射器，会使每一滴油酸酒精溶液的体积增大，浓度不变时，一滴中纯油酸的体积增大，最终展开得到的油膜面积增大，符合题目要求，故B正确； C．选用浓度更小的油酸酒精溶液，相同体积的一滴溶液中，纯油酸体积更小，油膜面积会更小，故C错误； D．在已经形成的油膜上再滴入一滴溶液，容易导致油酸堆积，无法保证形成单分子油膜，不符合实验的前提假设，故D错误。 故选B。 7．【答案】(1)dacb (2) (3)C 【详解】（1）油膜法的标准操作顺序是：先用滴管向量筒中滴溶液，记录滴数，确定每滴溶液体积（d）。然后在浅盘里装水，撒痱子粉（或石膏粉）（a），之后用滴管将油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜（c），最后待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油膜轮廓（d），所以顺序是：dacb。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 油膜的面积为 油酸分子的直径 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故A错误； B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故B错误； C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，故C正确。 故选C。 8．【答案】(1)④①②⑤③（或④放在③之前任意位置均可） (2) (3) C 实验过程中环境的温度突然升高 【详解】（1）“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(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘,测量油膜面积(⑤)→计算分子直径(③)，故正确的顺序是④①②⑤③ （2）1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 如下图数出油膜面积为 故油酸分子的直径为 （3）[1]管内气体压强为（为大气压强） 由等温变化 故 故选C。 [2]因, 图像弯曲的原因可能是实验过程中环境的温度突然升高 真题·实战演练 1．【答案】(1)单 (2)B (3) 130 (4)偏大 【详解】（1）油膜法估测分子大小的核心模型是假设油酸在水面上充分展开后，形成单层的油酸分子油膜，通过油膜厚度等效为油酸分子的直径。 （2）痱子粉本身不与油酸反应，会漂浮在水面上，油酸扩散时会将痱子粉向四周推开，从而清晰显现出油膜的边界轮廓。油酸本身不溶于水，痱子粉无法促进溶解、也不能改变油膜的实际面积。 故选B。 （3）油膜面积的计数规则是：完整方格全算，超过半格的按1格计、不足半格的舍去，因此总方格数为 对应面积 1滴溶液中纯油酸的体积： 分子直径 （4）分子直径计算公式为，若油膜未完全散开，测得的面积偏小，计算得到的直径会偏大。 2．【答案】(1)B (2) 【详解】（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 3．【答案】AB 【详解】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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $