1.2 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小（讲义）物理鲁科版选择性必修第三册

第一章 分子动理论与气体实验定律 第2节 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 课标要点 1.理解实验原理及操作步骤。 2、小组分工协作，学生能计算出分子直径的数量级。 3、通过分析误差来源，让学生大胆说出自己的误差原因，养成实事求是、科学严谨的态度。 学习重难点 重点：建立单分子油膜的物理模型。单分子油膜法估测分子大小的实验原理和实验操作。 难点：单分子油膜法估测分子大小学生的实验成功率。 知识点1 用油膜法估测油酸分子的大小（重点） 一、实验知识点 1.实验原理与设计 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子中的烃基C17H33-组成． 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示． 2.实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸． 3.数据处理 根据油酸酒精溶液的浓度，算出1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，即为油酸分子直径的大小。 (1)一滴油酸溶液的平均体积＝。 (2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V＝×油酸溶液的体积比。 (3)油膜的面积S＝n×1 cm2。(n为有效格数，小方格的边长为1 cm) (4)分子直径d＝。(代入数据时注意统一单位) 4.误差分析 产生原因 减小办法 偶然误差： (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差； (2)利用小格子数计算油膜面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差； (3)测量烧杯(或量筒)内溶液增加一定体积的滴数时，体积观测不准确会带来误差； (4)油膜轮廓的画线不准会带来误差 (1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封； (2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。方格边长越小，计算出的面积越精确； (3)选用内径小的注射器，读数时正视(或选用内径小的量筒，读数时平视)； (4)画图时图线轮廓边缘清晰 系统误差： 将油酸分子看成球形且紧密排列，忽略了分子间隙 — 5.操作注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差． (2)实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上． (3)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成． (4)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描轮廓． (5)计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个． 随学随练 1．关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是(　　) A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C．在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 【答案】D 【详解】水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据d＝可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误；首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸酒精溶液的体积偏大，从而使每一滴油酸酒精溶液所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 2．为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(　　) A．用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 【答案】B 【详解】为了减小测量误差，要用注射器取多滴油酸酒精溶液滴入量筒测量体积，计算出1滴的体积，故A错误；为了减小实验误差，应把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，且使水面离盘口距离小一些，故B正确；多滴几滴能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，故D错误。 3．(2025·四川成都市开学考)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。 (1)某同学进行了下列操作，正确操作的合理顺序是____________(填字母代号)。 A．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜C．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。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每2 000 mL溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1 mL，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1 cm的正方形小格的纸上，如图所示。 ①油膜占有的面积约为________cm2； ②油酸分子的大小d＝________m(结果保留1位有效数字)。 【答案】(1)CABED　(2)①122(120～124均可) ②8×10-10 【详解】(1)本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积；再向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状；接着将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积；最后用一滴溶液里纯油酸的体积除以其面积，恰好就是油酸分子的直径，故正确的步骤为CABED。 (2) 按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计油酸薄膜的面积 由题图得油膜占有的面积约为S＝122×1×1 cm2＝122 cm2。 一滴溶液里油酸的体积V＝× mL＝1×10-5 mL，油酸分子的大小d＝≈8×10-10 m。 题型1 实验原理和实验操作 一、解题技巧 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密单层排布，测出油膜的厚度d，体积V与它在水面上摊开的面积S之比,它就相当于分子的直径. 活学活用 1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小明同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)实验操作的正确排序为：____________(用字母符号表示)。 (2)把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜的面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____________(用以上字母表示)。 (3)小明同学的计算结果明显偏大，其原因可能是____________。 A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓 D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴 【答案】(1)CBDA　(2)　(3)CD 【详解】(1)“油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CBDA。 (2)体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝，一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V0＝，所以油酸分子的直径大小d＝＝。 (3)油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，故A错误；痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，d的测量值偏小，故B错误；未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，导致油膜面积测量值偏小，d的测量值偏大，故C正确；求每滴的体积时，溶液有N滴时数成了(N－1)滴，则体积偏大，d的测量值偏大，故D正确。 2．某同学用“油膜法”来粗略估测油酸分子的大小，把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。 (1)该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。 A．分子都视为立方体 B．分子都能形成单分子油膜 C．分子都是一个一个紧挨着排列的 D．滴入的油酸酒精溶液是高浓度的油酸酒精溶液 (2)为了减小“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．油酸未完全散开时开始描绘油膜轮廓 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 (3)现体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取体积为V的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。估算油酸分子直径的表达式为____________。 【答案】(1)BC　(2)B　(3)d＝ 【详解】(1)该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有，滴入的油酸溶液是稀释的油酸酒精溶液，可认为油酸分子都能形成单分子油膜，并将分子都视为一个一个紧挨着排列的球体，故B、C正确，A、D错误。 (2)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些，要等油酸完全散开时开始描绘油膜轮廓，故B正确，A错误；先在浅盘水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上，等油酸分子自由扩散，形成稳定的单分子油膜，不能用牙签把水面上的油膜拨弄成矩形，故C、D错误。 (3)一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积V0＝× 估算油酸分子直径d＝解得d＝。 题型2 数据处理和误差分析 一、核心知识点 1.据油酸酒精溶液的浓度，算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，代入公式d＝算出油酸薄膜的厚度d，即为油酸分子直径的大小。 2.偶然误差,系统误差 二、解题技巧 减小误差的关键措施主要围绕油酸体积测量、油膜形成与面积测算等环节： (1)优化油酸体积测量 (2)保证油膜充分展开 活学活用 1．在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： a．将1 mL油酸配制成1 000 mL油酸酒精溶液； b．用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1 mL时一共滴入50滴； c．向浅盘中倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上； d．用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液； e．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图所示。 (1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL。 (2)已知每一小方格的边长为1 cm，则油膜面积为________cm2。 (3)根据上述数据得出油酸分子的直径是________m(保留1位有效数字)。 (4)关于本实验下列说法正确的有_____________________。 A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果偏大 B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果偏小 D．在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果偏大 【答案】(1)2×10-5　(2)61　(3)3×10-9　(4)D 【详解】(1) 每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积V＝× mL＝2×10-5 mL。 (2)多于半个的方格算一个，少于半个的方格舍去，可得油膜面积S＝61×1 cm2＝61 cm2。 (3)油酸分子的直径d＝＝ cm≈3×10-7 cm≈3×10-9 m。 (4)油酸酒精溶液长时间放置，会使酒精挥发，油酸的浓度增大，从而每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏小，造成分子直径的计算结果偏小，A错误；若油酸没有充分散开，导致面积S的测量值偏小，从而会使分子直径的计算结果偏大，B错误；如果舍去了所有不足一格的方格，测量油膜的面积偏小，从而造成分子直径的计算结果偏大，C错误；若滴数少记了几滴，使每滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏大，从而造成分子直径的计算结果偏大，D正确。 2．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中， 将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5 cm，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为　　　　mL。  (2)油膜的面积为　　　　cm2。  (3)油酸分子的直径约为　　　　m(此小题保留1位有效数字)。  (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是　　　　　　。  (5)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，但都发生了操作失误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是　　　　。  A.甲同学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一些 B.乙同学在计算了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细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C.丙同学在计算油膜面积时，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)2.5×10－6　(2)35　(3)7×10－10　(4)先变大后变小　(5)A 【详解】(1)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V＝× mL＝2.5×10－6 mL。 (2)由题图油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为S＝140×0.5×0.5 cm2＝35 cm2。 (3)油酸分子的直径约为d＝≈7×10－10 m。 (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小。 (5)甲同学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小，由d＝可知所测的分子直径d偏小，A正确;乙同学在计算了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细，一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S变小，但体积V还是按原来的计算的，由d＝，可知所测的分子直径d偏大，B错误;丙同学在计算油膜面积时，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，由d＝可知所测的分子直径d偏大，C错误。 基础通关 1．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将体积为V1的溶液滴到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为(　　) A．　　　　　　 B． C． D． 【答案】C【详解】根据题意可知，滴入浅盘中的油酸体积V＝·V1，滴入浅盘中的油酸形成单分子层的面积S＝yl2，则油酸分子直径d＝＝。 2．(2025·广西卷，8)(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．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】在估测油酸分子的大小时，可以把油酸分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，A正确；分子在永不停息地做热运动，油膜形状稳定后的油酸分子也不例外，B正确；计算油膜面积时，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，C错误；纯油酸黏度较高，在水面容易堆积在一起，与之相比，油酸酒精溶液更容易在水面形成单分子油膜，D错误。 3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)下列与“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)在实验操作及数据处理过程中，以下说法正确的是________。 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．若实验中撒的爽身粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小 【答案】(1)A　(2)AB 【详解】(1)“将油酸分子看成球形”采用的方法是建立理想模型法。引入质点的概念是建立理想模型；平均速度和重心的概念用的是等效思想；“研究加速度与力或质量关系”的实验用的是控制变量法。故选A。 (2)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，防止溶液浓度发生变化，A正确；处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列，B正确；处理数据时将一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，C错误；若实验中撒的爽身粉过多，则油酸油膜的面积会偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，D错误。 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1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积　单分子层油膜的面积 【详解】用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀释。要测出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，需要测量一滴油酸酒精溶液的体积，可用累积法，即测量出1 mL油酸酒精溶液的滴数。根据V＝Sd，要求得油酸分子的直径d，则需要测出单分子层油膜的面积，以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。 5．用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉； B．将1 mL纯油酸加入酒精中，得到2×103 mL的油酸酒精溶液； C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S(坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm)； D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积； E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓； F．根据得到的数据，估算出油酸分子的直径。 (1)上述步骤中，正确的顺序是________(填步骤前的字母)。 (2)如图所示为描出的油膜轮廓，油膜的面积约为________ m2。 (3)已知50滴溶液的体积为1 mL，估算油酸分子的直径约为________ m(保留两位有效数字)。 【答案】(1)BDAECF　(2)0．0224 (3)4．5×10－10 【详解】(1)题中所述步骤中，正确的顺序是BDAECF。 (2)由图可知，油膜轮廓内的小正方形格数约为56，则油膜的面积约为56×4 cm2＝0．0224 m2。 (3)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V＝×10－6 m3＝10－11 m3， 则油酸分子的直径约为d＝＝ m≈4．5×10－10 m。 6.（2026·河北石家庄期末）小刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）该同学先取1.0 mL的油酸注入1 000 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1 000 mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了50滴时量筒恰好达到1.0 mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为　　 mL。 （2）接着该同学在边长约为50 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能展开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。 （3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有65个，大于半格的有15个，小于半格的有20个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为　 　 cm2，油酸分子的直径约为　 　 m。（结果均保留2位有效数字） （4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是　　（填正确选项前字母）。 A.油酸未完全散开 B.油酸溶液的浓度低于实际值 C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格 【答案】(1)2×10－5　(2)80 2.5×10－9 (4)A 【详解】（1）一滴溶液中含有纯油酸的体积为V＝× mL＝2×10－5mL。 （3）油膜的面积为S＝×1.02cm2＝80 cm2，油酸分子的直径约为d＝＝2.5×10－9m。 （4）根据d＝，油酸未完全散开，S偏小，d偏大，A正确； 根据V＝× mL，油酸溶液的浓度低于实际值，的测量值偏小，根据d＝，V偏小，d偏小，B错误； 计算油膜面积时，若将所有不足一格的方格计为一格，则S偏大，根据d＝，d偏小，C错误。 7．用“油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的纯油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，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30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身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＝114，小方格的边长l＝20 mm。 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V′是________mL。 (2)油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) 【答案】(1)2×10-5　(2)4.4×10-10 【详解】(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′＝＝× mL＝2×10-5 mL。 (2)由题可知，油酸膜形状占据的方格数为114个， 故面积S＝114×20×20 mm2＝4.56×104 mm2 油酸分子直径d＝＝ m≈4.4×10-10 m。 8．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)有关该实验的下列说法正确的是________。 A．图中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0.3%，用注射器测得200滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为________cm3。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是________。 【答案】(1)B　(2)1.5×10-5　(3)C 【详解】(1)根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙→乙→丁→甲，故A错误；油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B正确；应等油酸完全稳定后开始描绘油膜轮廓，故C错误。 (2)根据题意可知，1滴这样的溶液中的油酸体积V＝×0.3% mL＝1.5×10-5 cm3。 (3)最理想的情况是痱子粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形。 9.(2026·陕西咸阳模拟)在“用油膜法估算油酸分子大小”的实验中。 (1)将油酸分子看成是球形的,所采用的物理方法是　　　　。  A.控制变量法 B.理想模型法 C.比值定义法 (2)需要将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,若配制好的油酸酒精溶液敞口放置了较长时间再使用,计算得到的油酸分子直径与真实值相比较　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。  (3)某同学在做实验时,将1.0 mL的油酸溶于酒精中制成5 000 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有爽身粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为　　　　 m(结果保留2位有效数字)。  【答案】(1)B　(2)偏小　(3)2.3×10-10(2.2×10-10~2.4×10-10均可) 【详解】(1)将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是理想模型法,故B正确。 (2)若配制好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用,由于酒精的挥发,使得油酸酒精溶液浓度变大,而代入计算的浓度偏小,一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积测量值偏小,根据d=可知,计算得到的油酸分子直径与真实值相比较偏小。 (3)题图中油膜大约有115个小方格,则油膜的面积约为S=115×(1×10-2)2 m2=1.15×10-2 m2 1滴溶液中含纯油酸的体积为V=××10-6m3=×10-9 m3 则油酸分子的直径为d== m≈2.3×10-10 m。 10.(2026·北京海淀区模拟)用油膜法估测油酸分子的大小实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。 (1)甲同学配制好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是　　　　;其余正确操作的合理顺序是　　　　。  A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜 B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C.向浅盘中倒入约2 cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上 D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据d=估算出油酸分子的直径 E.将玻璃板盖到浅盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (2)乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有爽身粉的浅盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm,则油酸膜的面积约为　　　　m2(保留2位有效数字)。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为　　　　m(保留2位有效数字)。  (3)丙同学将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,导致最终测出的油酸分子直径　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。  (4)在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的质量为m,一滴油酸酒精溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S,阿伏伽德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断: ①油酸分子直径d= ②油酸分子直径d= ③一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n=NA ④一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n=NA 以上判断正确的是　　　　。  A.①和③ B.①和④ C.②和④ D.②和③ 【答案】(1)A　CBED　(2)1.1×10-2　7.3×10-10　(3)偏大　(4)C 【详解】(1)为了使得油膜形成单分子油膜层,实验时,需要将油酸进行稀释,不能直接将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜,A错误,符合题意;实验时,先向浅盘中倒入约2 cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上,再将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜,随后将玻璃板盖到浅盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上,最后将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据d=估算出油酸分子的直径。即正确操作的合理顺序是CBED。 (2)利用数格子的方法,油酸膜的面积约为S=114×1×10-2×1×10-2m2≈1.1×10-2m21滴该溶液中的纯油酸体积为V=××10-6m3=8×10-12m3则估算出油酸分子的直径约为d==m≈7.3×10-10 m。 (3)根据d=,若将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,体积偏大,则测得的分子直径d明显偏大。 (4)由于一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的质量为m,则该纯油酸的体积为V=,根据d=,解得d=,则①错误,②正确;一滴纯油酸的物质的量为n0=,一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n=n0NA,解得n=NA,③错误,④正确,故C正确。 11．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)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，测得油膜占有小正方形个数为n。用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝__________(用已知物理量表示)。 (2)在实验中，具体操作如下： Ⅰ.取纯油酸1.00 mL注入800 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800 mL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； Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00 mL为止，恰好共滴了50滴； Ⅲ.在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜； Ⅳ.待油膜稳定后，测得此油膜面积为1.30×102 cm2。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求： ①1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL。(结果保留2位有效数字) ②油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) ③某学生在做该实验时，发现所得的油酸分子直径偏大，可能的原因是________。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 【答案】(1)　(2)①2.5×10-5　②1.9×10-9　③ABC 【详解】(1)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V0＝，油膜面积S＝na2， 则油酸分子直径的大小d＝＝。 (2)①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V＝ mL＝2.5×10-5 mL。 ②油酸分子直径d＝＝ m≈1.9×10-9 m。 ③水面上痱子粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致计算结果偏大，故A符合题意；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B符合题意；计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏大，会导致计算结果偏大，故C符合题意；滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，形成的油膜面积变大，则会导致计算结果偏小，故D不符合题意。 素养提升 1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配制成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图。 (1)此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。 (2)估算出油酸分子的直径大小是________(用题中已给出的字母表示)。 (3)用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。 A．质量 B．体积 C．摩尔质量 D．摩尔体积 (4)某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是________。 A．油酸酒精溶液中含有大量酒精 B．爽身粉撒太多，油膜未能充分展开 C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 【答案】(1)单分子　直径　(2) (3)D　(4)B 【详解】(1)此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，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)所配制油酸酒精溶液的体积分数为，体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝，1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝，油酸分子的直径大小为d＝＝。 (3)用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据球的体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积，故选D。 (4)油酸酒精溶液中含有大量酒精，若一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积计算准确，油膜的面积测量正确，就不会造成实验结果明显偏大，故A错误；爽身粉撒太多，油膜未能充分展开，S测量值偏小，会造成d测量值偏大，故B正确；计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，S测量值偏大，会造成d测量值偏小，故C错误；计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，则每一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏小，会造成d测量值偏小，故D错误。 2.(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 【详解】(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。 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。 3．(2025·湖北武汉模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，小明同学的实验步骤如下： ①取油酸1.0 mL注入容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面到达250 mL的刻度线为止，得到油酸酒精混合溶液； ②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1.0 mL为止，恰好共滴了100滴； ③取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上(已撒爽身粉)，待油膜稳定后，数得油膜占面积为1 cm2的小格子120格． (1)请估算油酸分子的直径为________m(结果保留2位有效数字)． (2)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．考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (3)利用单分子油膜法可以粗测阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为NA＝____________(用题中给出的物理量符号表示，可能用到π)． (4)小明查阅资料后发现，计算结果明显偏小，可能由于________． A．爽身粉撒得太厚了 B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间 C．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了10滴 D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 【答案】(1)3.3×10－9　(2)ABD　(3)　(4)B 【详解】(1)油膜约占120格，则面积约为S＝120×1×10－4 m2＝1.2×10－2 m2，一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为V＝××10－6 m3＝4×10－11 m3，油酸分子的直径为d＝＝ m≈3.3×10－9 m. (2)该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜、不考虑各油酸分子间的间隙、将油酸分子看成球形，A、B、D正确． (3)设一个油酸分子体积为V0，则V0＝π3，则阿伏加德罗常数NA＝＝＝. (4)油酸分子直径的求解公式为d＝，其中V是纯油酸的体积，S是油膜的面积，爽身粉撒得太厚油膜不容易散开，则S测量值偏小，会导致d偏大，A错误；油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间，酒精挥发使溶液的浓度增大，则V测量值偏小，会导致d偏小，B正确；求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了10滴，由V1＝ mL可知一滴油酸溶液的体积测量值偏大，则纯油酸的体积测量值偏大，会导致d偏大，C错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S测量值偏小，会导致d偏大，D错误． 4．(2025·河北邯郸部分学校模拟)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________(填序号)． A．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V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，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a，则油酸薄膜的面积S＝________；可求得油酸分子的直径为________(用V1、V2、V0、n、S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V0体积溶液滴数时多记录了几滴 【答案】(1)DABEC　(2)71a2　　(3)AB 【详解】(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，然后往边长约为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，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S＝71a2，由于所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，则溶液的浓度为x＝，用注射器和量筒测得体积为V0的上述溶液有n滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为V＝x，油酸分子直径为d＝，联立解得d＝. (3) 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d＝，可知油酸分子直径测量值偏大，A正确；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d＝，可知油酸分子直径测量值偏大，B正确；用注射器和量筒测V0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d＝，可知油酸分子直径测量值偏小，C错误． 5．(2025·河北保定市检测)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数(正方形小方格的边长为2 cm)，求油膜面积S(如图所示) 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画在玻璃板上 C.向浅盘中装入约2 cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1 mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1 000 mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1 mL (1)上述实验步骤的合理顺序是：E　　　　。  (2)根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　　　 mL(保留2位有效数字)。  (3)根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是　　　　 m(保留2位有效数字)。  (4)关于本实验，下列说法正确的有　　　　。  A.选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B.若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 D.结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量水清洗，并用脱脂棉擦去 【答案】(1)FCBAD　(2)1.7×10-5　(3)7.1×10-10　(4)A 【详解】(1)上述实验步骤的合理顺序是：在1 mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1 000 mL，用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1 mL，向浅盘中装入约2 cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉，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画在玻璃板上，将画出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数(正方形小方格的边长为2 cm)，求油膜面积S，用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径。故上述实验步骤的合理顺序是EFCBAD。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V=× mL≈1.7×10-5 mL (3) 估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格， 则油酸薄膜面积为S=60×2×2 cm2=240 cm2 油酸分子的直径是d== cm≈7.1×10-8 cm=7.1×10-10 m。 (4)计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单分子层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确；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，水面上痱子粉或细石膏粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致油酸分子直径的计算结果偏大，故B错误；计算时在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，V偏大，则d偏大，故C错误；油酸不溶于水，应用酒精清洗，故D错误。 6．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)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　　　　(填选项前的字母)。  A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想化模型法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是　　　　。  A.可使油酸和爽身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)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：　　　　　。 A.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 B.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 C.往浅盘里倒入约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 D.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 E.根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径 (4)若油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.3 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，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(不足半格舍去，大于半格算一格，结果保留两位有效数字)。 若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为　　　　　 m2。  每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　　　　　　 m3。  根据上述数据，估算出油酸分子的直径为　　　　　　 m。  (5)关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是　　　　。  A.水面爽身粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B.配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C.在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D.计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格算入，会使实验结果偏小 (6)为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是　　　　。  A.为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间 B.将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些 C.为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上爽身粉 D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状 【答案】(1)C　(2)B　(3)CADBE　(4)8.0×10-3　6.0×10-12　7.5×10-10　(5)D　(6)B 【详解】(1)实验中将油酸分子看成球形，在水面上形成的是单分子油膜，则本实验体现的物理思想方法为理想化模型法，故选C。 (2)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，更能保证形成单分子油膜。 (4)若每一小方格的边长为10 mm，由题图可知油膜形状占据的方格数大约为80个，则油酸薄膜的面积为S=80×(10 mm)2=8.0×10-3 m2每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V= mL=6.0×10-12 m3油酸分子的直径为d== m=7.5×10-10 m (5)水面爽身粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式d=可知，油酸分子直径的测量值将偏大，爽身粉越多，实验误差越大，故A错误；配置好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸酒精溶液的体积偏大，从而使一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格算入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 (6)酒精易挥发，静置较长时间油酸分子浓度会变大，为减小误差，溶液应现配现用，A错误；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，故将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些，B正确；为清晰显示油膜的边界，爽身粉要在滴入油酸酒精溶液前撒上，C错误；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，D错误。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 分子动理论与气体实验定律 第2节 科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小 课标要点 1.理解实验原理及操作步骤。 2、小组分工协作，学生能计算出分子直径的数量级。 3、通过分析误差来源，让学生大胆说出自己的误差原因，养成实事求是、科学严谨的态度。 学习重难点 重点：建立单分子油膜的物理模型。单分子油膜法估测分子大小的实验原理和实验操作。 难点：单分子油膜法估测分子大小学生的实验成功率。 知识点1 用油膜法估测油酸分子的大小（重点） 一、实验知识点 1.实验原理与设计 把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子中的烃基C17H33-组成． 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示． 2.实验器材 配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉(或细石膏粉)、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸． 3.数据处理 根据油酸酒精溶液的浓度，算出1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，即为油酸分子直径的大小。 (1)一滴油酸溶液的平均体积＝。 (2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积V＝×油酸溶液的体积比。 (3)油膜的面积S＝n×1 cm2。(n为有效格数，小方格的边长为1 cm) (4)分子直径d＝。(代入数据时注意统一单位) 4.误差分析 产生原因 减小办法 偶然误差： (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差； (2)利用小格子数计算油膜面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差； (3)测量烧杯(或量筒)内溶液增加一定体积的滴数时，体积观测不准确会带来误差； (4)油膜轮廓的画线不准会带来误差 (1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封； (2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。方格边长越小，计算出的面积越精确； (3)选用内径小的注射器，读数时正视(或选用内径小的量筒，读数时平视)； (4)画图时图线轮廓边缘清晰 系统误差： 将油酸分子看成球形且紧密排列，忽略了分子间隙 — 5.操作注意事项 (1)油酸酒精溶液配制好后不要长时间放置，以免浓度改变，造成较大的实验误差． (2)实验前应注意检查浅盘是否干净，爽身粉(或细石膏粉)应均匀撒在水面上． (3)向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成． (4)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描轮廓． (5)计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个． 随学随练 1．关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是(　　) A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C．在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 2．为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(　　) A．用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 3．(2025·四川成都市开学考)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。 (1)某同学进行了下列操作，正确操作的合理顺序是____________(填字母代号)。 A．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜C．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。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每2 000 mL溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1 mL，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1 cm的正方形小格的纸上，如图所示。 ①油膜占有的面积约为________cm2； ②油酸分子的大小d＝________m(结果保留1位有效数字)。 题型1 实验原理和实验操作 一、解题技巧 把分子简化为球形处理，并认为它们紧密单层排布，测出油膜的厚度d，体积V与它在水面上摊开的面积S之比,它就相当于分子的直径. 活学活用 1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小明同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。 (1)实验操作的正确排序为：____________(用字母符号表示)。 (2)把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜的面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____________(用以上字母表示)。 (3)小明同学的计算结果明显偏大，其原因可能是____________。 A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓 D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴 2．某同学用“油膜法”来粗略估测油酸分子的大小，把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。 (1)该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。 A．分子都视为立方体 B．分子都能形成单分子油膜 C．分子都是一个一个紧挨着排列的 D．滴入的油酸酒精溶液是高浓度的油酸酒精溶液 (2)为了减小“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．油酸未完全散开时开始描绘油膜轮廓 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 (3)现体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取体积为V的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。估算油酸分子直径的表达式为____________。 题型2 数据处理和误差分析 一、核心知识点 1.据油酸酒精溶液的浓度，算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，代入公式d＝算出油酸薄膜的厚度d，即为油酸分子直径的大小。 2.偶然误差,系统误差 二、解题技巧 减小误差的关键措施主要围绕油酸体积测量、油膜形成与面积测算等环节： (1)优化油酸体积测量 (2)保证油膜充分展开 活学活用 1．在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： a．将1 mL油酸配制成1 000 mL油酸酒精溶液； b．用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1 mL时一共滴入50滴； c．向浅盘中倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上； d．用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液； e．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图所示。 (1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL。 (2)已知每一小方格的边长为1 cm，则油膜面积为________cm2。 (3)根据上述数据得出油酸分子的直径是________m(保留1位有效数字)。 (4)关于本实验下列说法正确的有_____________________。 A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果偏大 B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果偏小 D．在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果偏大 2．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中， 将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5 cm，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为　　　　mL。  (2)油膜的面积为　　　　cm2。  (3)油酸分子的直径约为　　　　m(此小题保留1位有效数字)。  (4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是　　　　　　。  (5)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，但都发生了操作失误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是　　　　。  A.甲同学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一些 B.乙同学在计算了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细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C.丙同学在计算油膜面积时，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 基础通关 1．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将体积为V1的溶液滴到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为(　　) A．　　　　　　 B． C． D． 2．(2025·广西卷，8)(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．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 3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)下列与“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)在实验操作及数据处理过程中，以下说法正确的是________。 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．若实验中撒的爽身粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小 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_______________。 5．用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉； B．将1 mL纯油酸加入酒精中，得到2×103 mL的油酸酒精溶液； C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S(坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm)； D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积； E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓； F．根据得到的数据，估算出油酸分子的直径。 (1)上述步骤中，正确的顺序是________(填步骤前的字母)。 (2)如图所示为描出的油膜轮廓，油膜的面积约为________ m2。 (3)已知50滴溶液的体积为1 mL，估算油酸分子的直径约为________ m(保留两位有效数字)。 6.（2026·河北石家庄期末）小刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）该同学先取1.0 mL的油酸注入1 000 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1 000 mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了50滴时量筒恰好达到1.0 mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为　　 mL。 （2）接着该同学在边长约为50 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能展开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。 （3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有65个，大于半格的有15个，小于半格的有20个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为　 　 cm2，油酸分子的直径约为　 　 m。（结果均保留2位有效数字） （4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是　　（填正确选项前字母）。 A.油酸未完全散开 B.油酸溶液的浓度低于实际值 C.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格 7．用“油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的纯油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，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30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身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＝114，小方格的边长l＝20 mm。 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V′是________mL。 (2)油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) 8．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)有关该实验的下列说法正确的是________。 A．图中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0.3%，用注射器测得200滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为________cm3。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是________。 9.(2026·陕西咸阳模拟)在“用油膜法估算油酸分子大小”的实验中。 (1)将油酸分子看成是球形的,所采用的物理方法是　　　　。  A.控制变量法 B.理想模型法 C.比值定义法 (2)需要将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,若配制好的油酸酒精溶液敞口放置了较长时间再使用,计算得到的油酸分子直径与真实值相比较　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。  (3)某同学在做实验时,将1.0 mL的油酸溶于酒精中制成5 000 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有爽身粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为　　　　 m(结果保留2位有效数字)。  10.(2026·北京海淀区模拟)用油膜法估测油酸分子的大小实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。 (1)甲同学配制好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是　　　　;其余正确操作的合理顺序是　　　　。  A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜 B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C.向浅盘中倒入约2 cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上 D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据d=估算出油酸分子的直径 E.将玻璃板盖到浅盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 (2)乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有爽身粉的浅盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm,则油酸膜的面积约为　　　　m2(保留2位有效数字)。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为　　　　m(保留2位有效数字)。  (3)丙同学将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,导致最终测出的油酸分子直径　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。  (4)在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的质量为m,一滴油酸酒精溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S,阿伏伽德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断: ①油酸分子直径d= ②油酸分子直径d= ③一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n=NA ④一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n=NA 以上判断正确的是　　　　。  A.①和③ B.①和④ C.②和④ D.②和③ 11．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)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，测得油膜占有小正方形个数为n。用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝__________(用已知物理量表示)。 (2)在实验中，具体操作如下： Ⅰ.取纯油酸1.00 mL注入800 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800 mL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； Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00 mL为止，恰好共滴了50滴； Ⅲ.在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜； Ⅳ.待油膜稳定后，测得此油膜面积为1.30×102 cm2。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求： ①1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL。(结果保留2位有效数字) ②油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) ③某学生在做该实验时，发现所得的油酸分子直径偏大，可能的原因是________。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 素养提升 1．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配制成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图。 (1)此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。 (2)估算出油酸分子的直径大小是________(用题中已给出的字母表示)。 (3)用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。 A．质量 B．体积 C．摩尔质量 D．摩尔体积 (4)某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是________。 A．油酸酒精溶液中含有大量酒精 B．爽身粉撒太多，油膜未能充分展开 C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1 mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 2.(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 3．(2025·湖北武汉模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，小明同学的实验步骤如下： ①取油酸1.0 mL注入容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面到达250 mL的刻度线为止，得到油酸酒精混合溶液； ②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1.0 mL为止，恰好共滴了100滴； ③取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上(已撒爽身粉)，待油膜稳定后，数得油膜占面积为1 cm2的小格子120格． (1)请估算油酸分子的直径为________m(结果保留2位有效数字)． (2)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．考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 (3)利用单分子油膜法可以粗测阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为NA＝____________(用题中给出的物理量符号表示，可能用到π)． (4)小明查阅资料后发现，计算结果明显偏小，可能由于________． A．爽身粉撒得太厚了 B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间 C．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了10滴 D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 4．(2025·河北邯郸部分学校模拟)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________(填序号)． A．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V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，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a，则油酸薄膜的面积S＝________；可求得油酸分子的直径为________(用V1、V2、V0、n、S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V0体积溶液滴数时多记录了几滴 5．(2025·河北保定市检测)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数(正方形小方格的边长为2 cm)，求油膜面积S(如图所示) 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画在玻璃板上 C.向浅盘中装入约2 cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1 mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1 000 mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1 mL (1)上述实验步骤的合理顺序是：E　　　　。  (2)根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　　　　　　 mL(保留2位有效数字)。  (3)根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是　　　　 m(保留2位有效数字)。  (4)关于本实验，下列说法正确的有　　　　。  A.选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B.若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 D.结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量水清洗，并用脱脂棉擦去 6．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)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　　　　(填选项前的字母)。  A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想化模型法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是　　　　。  A.可使油酸和爽身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)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：　　　　　。 A.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 B.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 C.往浅盘里倒入约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 D.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 E.根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径 (4)若油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.3 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，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(不足半格舍去，大于半格算一格，结果保留两位有效数字)。 若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为　　　　　 m2。  每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　　　　　　 m3。  根据上述数据，估算出油酸分子的直径为　　　　　　 m。  (5)关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是　　　　。  A.水面爽身粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B.配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C.在数一定量油酸酒精溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D.计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格算入，会使实验结果偏小 (6)为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是　　　　。  A.为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间 B.将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些 C.为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上爽身粉 D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $