人教版高中物理精講精練-選擇性必修31.2：實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測油酸分子的大小 解析版

1.2：實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測油酸分子的大小

【考點(diǎn)歸納】

考點(diǎn)一：用油膜法估測油酸分子直徑的誤差分析

考點(diǎn)二：用油膜法估測油酸分子直徑的原理和實(shí)驗(yàn)步驟

考點(diǎn)三：油膜法估測油酸分子直徑實(shí)驗(yàn)

【知識(shí)歸納】

一、實(shí)驗(yàn)原理

把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上會(huì)形成一層油膜，油膜是由單層油酸分子中的烴基C17H33-組成．

把分子簡化為球形處理，并認(rèn)為它們緊密排布，測出油膜的厚度d，它就相當(dāng)于分子的直徑，即油酸分子的直徑等

于1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V與它在水面上攤開的面積S之比，如圖所示．

二、實(shí)驗(yàn)器材

配制好的一定濃度的油酸酒精溶液、淺盤、水、爽身粉(或細(xì)石膏粉)、注射器、燒杯、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙．

三、物理量的測量

1．測量1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V.

(1)配制一定濃度的油酸酒精溶液．

(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度讀取該段溶液的總體積，再把它一滴一滴地滴入燒杯中，

記下液滴的總滴數(shù)．

(3)用它們的總體積除以總滴數(shù)，得到1滴油酸酒精溶液的體積．

(4)根據(jù)溶液濃度計(jì)算其所含純油酸的體積V.

2．測量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積S.

(1)在淺盤里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，將爽身粉均勻地撒在水面上．

(2)用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一塊有輪廓的油膜．

(3)待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下薄膜的形狀．

(4)根據(jù)畫有油膜輪廓的玻璃板上的坐標(biāo)方格，計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一

個(gè)．

(5)把正方形的個(gè)數(shù)乘單個(gè)正方形的面積就得到油膜的面積S.

四、數(shù)據(jù)分析

V

1．用1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V和該油膜面積S計(jì)算出油膜厚度，即油酸分子的直徑d＝.

S

2．除了一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為10－10m.

五、注意事項(xiàng)

1油酸酒精溶液配制好后不要長時(shí)間放置，以免濃度改變，造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差．

2．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意檢查淺盤是否干凈，爽身粉(或細(xì)石膏粉)應(yīng)均勻撒在水面上．

3．向水面滴油酸酒精溶液時(shí)，應(yīng)靠近水面，不能離水面太高，否則油膜難以形成．

4．待測油酸薄膜擴(kuò)散后又會(huì)收縮，要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再描輪廓．

5．計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)．

【題型歸納】

題型一：用油膜法估測油酸分子直徑的誤差分析

1．（2023下·江蘇揚(yáng)州·高二統(tǒng)考期中）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）

A．為便于形成單分子油膜，配成的油酸酒精溶液濃度要高一些

B．為清晰顯示油膜的邊界，應(yīng)該在滴入油酸酒精溶液后撒上痱子粉

C．如果將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算，會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏小

D．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，選用的玻璃板上正方形方格要小一些

【答案】D

【詳解】A．配成的油酸酒精溶液濃度低一些，每滴酒精油酸混合溶液中純油酸的體積就少，鋪在淺盤中形成的油

膜的面積就小，更容易形成單層油膜，故A錯(cuò)誤；

B．為清晰顯示油膜的邊界，應(yīng)該先撒上痱子粉再滴入油酸酒精混合溶液，故B錯(cuò)誤；

C．如果將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算，那么油酸的體積偏大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，油酸分子

的直徑為

V

d

S

可知會(huì)導(dǎo)致測量的油酸分子的直徑偏大，故C錯(cuò)誤；

D．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，選用的玻璃板上正方形方格要小一些，由于輪廓采取估測法，因此方格越小誤差越小，故D

正確。

故選D。

2．（2023·全國·高二專題練習(xí)）在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）

A．將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙

B．分子直徑等于油酸酒精溶液的體積與油膜的面積之比

C．利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去所有不足一格的方格

D．若油酸未完全散開，會(huì)使測出的分子直徑偏小

【答案】A

【詳解】A．該實(shí)驗(yàn)中，將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙，A正確；

B．分子直徑等于滴入的油酸酒精溶液中所含純油酸的體積與油膜的面積之比，B錯(cuò)誤；

C．利用畫有油膜輪廓的坐標(biāo)方格計(jì)算油膜面積時(shí)，超過半格的算一格，不足半格的舍去，C錯(cuò)誤；

D．若油酸未完全散開，導(dǎo)致測量的油膜面積偏小，會(huì)使測出的分子直徑偏大，D錯(cuò)誤。

故選A。

3．（2022下·江蘇宿遷·高二統(tǒng)考期末）在“用油膜法估測油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）

A．該實(shí)驗(yàn)中將油膜看作由一個(gè)個(gè)油酸分子緊密排列的單層分子膜

V

B．d中的V是一滴油酸酒精溶液的體積

S

C．若油酸酒精溶液濃度太高，會(huì)使油酸分子直徑的測量值偏小

D．測量油膜面積時(shí)，必須讓油膜形成規(guī)則的幾何形狀

【答案】A

【詳解】A．該實(shí)驗(yàn)中是將油膜看作由一個(gè)個(gè)油酸分子緊密排列而形成的單層分子膜，故A正確；

B．公式

V

d

S

中的V是一滴油酸酒精溶液中所含純油酸體積，故B錯(cuò)誤；

C．既使油酸酒精溶液的濃度過高，但是只要操作正確，油酸分子直徑的測量值也將等于真實(shí)值，故C錯(cuò)誤；

D．測量油膜面積時(shí)，不需要讓油膜一定形成規(guī)則的幾何形狀，故D錯(cuò)誤。

故選A。

題型二：用油膜法估測油酸分子直徑的原理和實(shí)驗(yàn)步驟

4．（2023上·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)?？计谀┰凇坝糜湍しü罍y分子的大小”的活動(dòng)中，規(guī)范正確操作后，畫出如

圖所示的油膜形狀。已知油酸酒精溶液的濃度為η，n滴溶液的體積為V，油膜面積為S，則（）

V

A．油酸分子的大?。ㄖ睆剑?/p>

S

B．活動(dòng)中，應(yīng)先滴一滴油酸酒精溶液后再均勻地撒上適量的爽身粉

C．若爽身粉撒的過厚，會(huì)導(dǎo)致分子直徑測量值偏大

D．估測油膜面積時(shí)，將不足一格都當(dāng)作一格計(jì)入面積，將導(dǎo)致所測分子直徑偏大

【答案】C

【詳解】A．一滴溶液中油酸的體積為

V

V

0n

油酸分子直徑為

VV

d0

SnS

故A錯(cuò)誤；

B．在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；

C．若爽身粉撒的過厚，會(huì)導(dǎo)致油膜不能充分散開，面積偏小，所以分子直徑測量值偏大，故C正確；

D．計(jì)算油膜面積時(shí)，將不足一格都當(dāng)作一格計(jì)入面積，將導(dǎo)致面積偏大，所測分子直徑偏小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5．（2023下·高二單元測試）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用油膜法估測分子直徑大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知油酸酒精溶液的濃度

為每104mL溶液中有純油酸6mL。用注射器抽取上述溶液，并緩慢地滴出50滴溶液，共計(jì)1mL。把1滴該溶液滴

入盛水的淺盤中，在刻有小正方形坐標(biāo)的玻璃板上描出油膜的輪廓如圖所示，坐標(biāo)中小正方形方格的邊長為20mm。

下列說法正確的是（）

A．實(shí)驗(yàn)中將油酸稀釋是為了滿足形成單分子油膜的條件

B．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是2105mL

C．經(jīng)計(jì)算油酸分子的直徑大約是3108m7108m

D．實(shí)驗(yàn)中如果沒有等油酸完全擴(kuò)散開就描出輪廓，這樣會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的結(jié)果偏小

【答案】A

【詳解】A．實(shí)驗(yàn)中將油酸稀釋是為了滿足形成單分子油膜的條件，故A正確；

B．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積為

16

VmL1.2105mL

050104

故B錯(cuò)誤；

C．由圖可知，油膜輪廓里面大約有56個(gè)小方格，則油膜的輪廓的面積大約為

S56(20103)2m22.24102m2

則油酸分子的直徑大約為

V1.2105106

d0m51010m

S2.24102

故C錯(cuò)誤；

D．實(shí)驗(yàn)中如果沒有等油酸完全擴(kuò)散開就描出輪廓，則描出油膜的輪廓面積比單分子形成的油膜面積小，計(jì)算得到

油酸分子的直徑結(jié)果偏大，故D錯(cuò)誤。

故選A。

6．（2024上·陜西西安·高二?？计谀坝湍しü罍y油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)方法及步驟如下：

①向體積V油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到；V總=500mL

②用注射器吸?、僦信渲坪玫挠退峋凭芤海阉坏我坏蔚氐稳胄×客仓?，當(dāng)?shù)稳雗=100滴時(shí)，測得其體積恰好

是V0=1mL；

③先往邊長為30~40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上：

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃

板上描下油酸膜的輪廓；

⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N，小方格的邊長a=20mm。

根據(jù)以上信息，回答下列問題：

（1）小方格的個(gè)數(shù)N為個(gè)。

（2）油酸分子的直徑d約為m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)在用油膜法估測油酸分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于。

A．粉末太薄使油酸邊界不清，導(dǎo)致油膜面積測量值偏大

B．粉末太厚導(dǎo)致油酸未完全散開

C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格

D．計(jì)算每滴體積時(shí)，1mL的溶液滴數(shù)多數(shù)了幾滴

【答案】1154.01010BC/CB

【詳解】（1）[1]根據(jù)大于半個(gè)方格的算一個(gè)，小于半個(gè)方格的舍去，油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為115個(gè)；

（2）[2]1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為

11

VmL2105mL

0500100

油膜的面積為

242

SNS01152020mm4.610mm

油酸分子的直徑為

V2105106

d0m4.01010m

S4.6104106

（3）[3]計(jì)算油酸分子直徑時(shí)是根據(jù)

V

d0

S

A．粉末太薄使油酸邊界不清，導(dǎo)致油膜面積S測量值偏大，所以導(dǎo)致直徑測量值偏小，故A錯(cuò)誤；

B．粉末太厚導(dǎo)致油酸未完全散開，S偏小，則導(dǎo)致直徑的測量值偏大，故B正確；

C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S偏小，則導(dǎo)致直徑測量值偏大，故C正確；

D．求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了幾滴，導(dǎo)致V0偏小，則直徑測量值偏小，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

題型三：油膜法估測油酸分子直徑實(shí)驗(yàn)

7．（2022下·江蘇蘇州·高二江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中

有油酸0.3mL。用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的

淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(1)若每一小方格的邊長為10mm，則油酸薄膜的面積為m2。

(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為m3。

(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為m。

(4)為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油酸分子的大小，下列措施可行的是___________。

A．油酸濃度適當(dāng)大一些

B．油酸濃度適當(dāng)小一些

C．油酸擴(kuò)散后立即繪出輪廓圖

D．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖

【答案】(1)8.0103

(2)6.01012

(3)7.51010

(4)BD

【詳解】（1）若每一小方格的邊長為10mm，由圖中可知輪廓中大約為80個(gè)小方格，則油酸薄膜的面積為

S80(10mm)28.0103m2

（2）每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為

0.3

VmL6.01012m2

100050

（3）油酸分子的直徑為

V6.01012

dm7.51010m

S8.0103

（4）為能形成單分子油膜，油膜濃度應(yīng)適當(dāng)小些；應(yīng)油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖。

故選BD。

8．（2023下·遼寧大連·高二大連八中?？计谥校┰凇坝湍しü罍y油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，通過宏觀量的測量間接

計(jì)算確定微觀量。

（1）本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成（選填“單層”或“多層”）分子油膜的特性。若將含有純油

酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為

d=。

（2）將0.2mL的純油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液，接著用滴管向量筒內(nèi)滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液

體積增加了1mL。若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大的盛水的淺盤中（水中撒了痱子粉），由于酒精溶于水，

油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。已知每一小方格的邊長為1cm，則可估算出油酸分子的直徑

大小是m（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)中得到的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值比較，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果偏大，可能的原因是。

A．水面上痱子粉撒得過多，油酸未完全散開

B．求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了10滴

C．計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)

D．油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大

V

【答案】單層11010AC/CA

S

【詳解】（1）[1][2]本實(shí)驗(yàn)利用了油酸分子易在水面上形成單層分子油膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴

油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為

V

d=

S

（2）[3]利用數(shù)格子的方法，油酸膜的面積約為

S1.15102m2

1滴這樣的溶液中的純油酸體積為

10.2

V106m31.251012m3

802000

油酸分子的直徑大小是

V

d11010m

S

（3）[4]A．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，即算出的油膜層面積偏小，根據(jù)

V

d=

S

可知所測的分子直徑d明顯偏大，故A正確；

B．求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了10滴，得出的油酸體積偏小，所測的分子直徑d偏小，

故B錯(cuò)誤；

C．計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)，算出的油膜層面積偏小，所測的分子直徑d明顯偏大，故C正確；

D．若油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理仍然按照揮發(fā)前的濃度計(jì)算，即算出

的純油酸體積偏小，則所測的分子直徑d明顯偏小，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

9．（2023下·廣西桂林·高二統(tǒng)考期末）某合作探究小組的同學(xué)進(jìn)行了“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)。

（1）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積

時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。則接下來的正確實(shí)驗(yàn)操作步驟是。（填寫步驟前面的數(shù)字）

①往淺盤里倒入一定深度的水，待水面穩(wěn)定后將適量的癢子粉均勻地撒在水面上；

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積

計(jì)算出油酸分子直徑的大??；

④將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上

（2）該小組做實(shí)驗(yàn)時(shí)，每1000mL油酸酒精溶液中有純油酸0.2mL，用注射器測得80滴這樣的溶液為1mL，則一

滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為mL，等油膜形狀穩(wěn)定后在玻璃板描畫出油膜的輪廓如圖所示，圖中正

方形小方格的邊長為1cm。油膜的面積是m2。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是m。（結(jié)

果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理過程中，下列說法正確的是。

A．為了防止酒精的揮發(fā)，配制的油酸酒精溶液不能長時(shí)間放置

B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，應(yīng)該馬上數(shù)方格

C．若實(shí)驗(yàn)中撒的痱子粉過多，則計(jì)算得到的油酸分子的直徑將偏小

D．?dāng)?shù)方格時(shí)，不足半個(gè)的舍去，超過半個(gè)的算一個(gè)

【答案】①②④③2.51063.11038.11010AD

【詳解】（1）[1]先用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴

數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量

的痱子粉均勻地撒在水面上，再用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定，然后將玻

璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，最后將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算

出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大??；因此正確的順序是①②④③；

（2）[2]一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為

11

V0.2mL2.5106mL

100080

[3]油膜的面積為1平方厘米乘以方格數(shù)目，不足半格的不計(jì)入，超過半格的按一格計(jì)入，油膜覆蓋的方格大約在

31個(gè)，所以油膜的面積為

S31cm23.1103m2

[4]用純油酸的體積除以油膜的面積，得出的油膜厚度，即是油酸分子的直徑，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，油酸分子的直徑為

V2.5106mL

d8.11010m

S3.1103m2

（3）[5]A．為了防止酒精的揮發(fā)，配置的油酸酒精溶液不能長時(shí)間放置，否則濃度會(huì)發(fā)生變化，故A正確；

B．在水面上滴人油酸酒精溶液后，應(yīng)該等油膜的形狀穩(wěn)定后再描形狀數(shù)方格，故B錯(cuò)誤；

C．若實(shí)驗(yàn)中撒的痱子粉過多，則油膜面積偏小，則計(jì)算得到的油酸分子的直徑將偏大，故C錯(cuò)誤。

D．?dāng)?shù)方格時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，不足半個(gè)的舍去，超過半個(gè)的算一個(gè)，故D正確。

故選AD。

【課堂過關(guān)精練】

一：單選題

10．（2023下·江蘇徐州·高二統(tǒng)考階）在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑

數(shù)據(jù)偏小，可能是由于（）

A．將油酸酒精溶液的體積直接做為油酸體積進(jìn)行計(jì)算

B．計(jì)算油膜面積時(shí)，將所有不足一格的按一個(gè)方格統(tǒng)計(jì)

C．用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時(shí)少記錄了幾滴

D．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)用油膜法估測分子大小的原理，可知

V

d

S

可知，若將油酸酒精溶液的體積直接做為油酸體積進(jìn)行計(jì)算，則測量的油酸分子直徑偏大，A錯(cuò)誤；

B．計(jì)算油膜面積時(shí)，將所有不足一格的按一個(gè)方格統(tǒng)計(jì)，則油膜表面積偏大，測量出的分子直徑偏小，B正確；

C．用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時(shí)少記錄了幾滴,計(jì)算的濃度偏大，油酸體積偏大，導(dǎo)致直徑測量值偏大，C

錯(cuò)誤；

D．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，會(huì)導(dǎo)致油膜厚度偏大，測量的分子直徑偏大，D錯(cuò)誤。

故選B。

11．（2023下·江蘇南通·高二統(tǒng)考期末）小明在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏大，可能的原

因是（）

A．水面上撒的爽身粉偏厚

B．油酸酒精溶液長時(shí)間放置，濃度增大

C．計(jì)算油膜面積時(shí)，方格數(shù)數(shù)多了

D．求每滴體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)數(shù)多了

【答案】A

【詳解】A．若水面上撒的爽身粉偏厚，導(dǎo)致油膜沒有形成單分子油膜層，從而油膜的面積測量值S偏小，根據(jù)

V

d

S

可知計(jì)算結(jié)果偏大，故A正確；

B．油酸酒精溶液長時(shí)間放置，濃度增大，實(shí)驗(yàn)仍然用小濃度計(jì)算，導(dǎo)致油酸的體積的測量值偏小，根據(jù)

V

d

S

可知計(jì)算結(jié)果偏小，故B錯(cuò)誤；

C．計(jì)算油膜面積時(shí)，方格數(shù)數(shù)多了，導(dǎo)致油膜的面積測量值S偏大，根據(jù)

V

d

S

可知計(jì)算結(jié)果偏小，故C錯(cuò)誤；

D．求每滴體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)數(shù)多了，導(dǎo)致油酸的體積的測量值偏小，根據(jù)

V

d

S

可知計(jì)算結(jié)果偏小，故D錯(cuò)誤。

故選A。

12．（2023下·江蘇徐州·高二統(tǒng)考期末）在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用油酸酒精溶液的濃度為η，

測得1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)為n，在水面上滴上一滴油酸酒精溶液，待油膜形狀穩(wěn)定后，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃

板放在淺盤上，在玻璃板上描下油膜的形狀，數(shù)出對(duì)應(yīng)的方格個(gè)數(shù)為N；方格的邊長為1cm，則（）

1

A．油酸分子的直徑為cm

nN

B．油酸分子的直徑為cm

nN

3

6nN

C．形成油膜的油酸分子個(gè)數(shù)為

2

6nN

D．形成油膜的油酸分子個(gè)數(shù)為

【答案】B

【詳解】AB．根據(jù)題意可得，1滴油酸溶液中油酸的體積為

VmL

n

形成的面積為

SNcm2

則油酸分子的直徑為

V

dcm

SNn

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．根據(jù)題意可知，每個(gè)油酸分子體積為

3

4dd3

V0

326

則形成油膜的油酸分子個(gè)數(shù)為

V6N3n2

N02

V0

故CD錯(cuò)誤。

故選B。

13．（2023下·江蘇南通·高二江蘇省南通中學(xué)?？计谥校┰凇坝湍しü罍y分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，將1mL的純油酸配制

成2000mL的油酸酒精溶液，并測得1mL的溶液為100滴，再將1滴溶液滴到撒有痱子粉的淺水盤中，在坐標(biāo)紙上

描出了油膜輪廓，估算了油膜面積為132cm2，則油酸分子直徑約為（）

A．7108mB．71010m

C．4108mD．41010m

【答案】D

【詳解】1滴溶液含純油酸體積為

11

VmL5106mL

1002000

油酸分子直徑約為

5106106

dm41010m

132104

故選D。

14．（2023下·江蘇南京·高二金陵中學(xué)校考期中）在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為

每104mL溶液中有純油酸5mL，用注射器測得1mL上述溶液為80滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)

定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所

示，已知坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1cm。則油膜分子直徑最接近（）

A．91010mB．81010mC．51010mD．2109m

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意可知，1滴溶液中油酸的體積為

51

VmL6.25106mL

10480

根據(jù)多半格算1個(gè)，不足半格舍掉的原則可知，油膜的面積為

S1141cm2114cm2

則油膜分子直徑為

d51010m

故選C。

15．（2022下·江蘇常州·高二統(tǒng)考期末）在用油膜法估測油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，以下操作步驟正確的是（）

①將痱子粉均勻地撒在水面上，痱子粉的用量不要太大

②測1滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，只需用注射器將5滴溶液滴入量筒測出總體積，即可準(zhǔn)確計(jì)算出1滴溶液的體積

③盤應(yīng)水平放置，畫線時(shí)視線應(yīng)與玻璃板垂直，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀

④要等油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓

⑤利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí)，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，大于半個(gè)的算一個(gè)，不足半個(gè)的舍去

A．①②③④⑤B．①③④C．②③⑤D．①③④⑤

【答案】D

【詳解】①將痱子粉均勻地撒在水面上，痱子粉的用量不要太大以免堆積在水面上，酒精油酸溶液不能盡量擴(kuò)散開

來，①正確；

②測1滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，用注射器吸取溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳?0或100滴時(shí)，測出總

體積，計(jì)算出1滴溶液的體積，滴數(shù)太少測量誤差大，②錯(cuò)誤；

③盤應(yīng)水平放置，畫線時(shí)視線應(yīng)與玻璃板垂直，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，③正確；

④要等油膜形狀穩(wěn)定后，不再擴(kuò)散再畫輪廓，這樣形成的油膜可近似看成單分子油膜，④正確；

⑤利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí)，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，大于半個(gè)的算一個(gè)，不足半個(gè)的舍去，⑤正確。

故選D。

16．（2021下·北京朝陽·高二統(tǒng)考期末）用油膜法估測油酸分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，一滴油酸酒精溶液中油酸的體積V，

油膜面積為S，油酸的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列說法正確的是（）

NV

A．一個(gè)油酸分子的質(zhì)量AB．一個(gè)油酸分子的體積為

MNA

VM

C．油酸分子的直徑為D．油酸的密度為

SV

【答案】C

【詳解】A．一個(gè)油酸分子的質(zhì)量為

M

m0

NA

故A錯(cuò)誤；

B．設(shè)油酸的摩爾體積為Vmol，則一個(gè)油酸分子的體積為

Vmol

V0

NA

由題可知

VmolV

故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)單分子油膜法測油酸分子直徑原理，可知油酸分子直徑為

V

d

S

故C正確；

D．油酸的密度為

M

Vmol

故D錯(cuò)誤。

故選C。

17．（2021下·江蘇鹽城·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，將油酸酒精溶液

滴入水中后，接著操作的是（）

A．立刻用刻度尺去量油膜的面積

B．讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積

C．立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積

D．讓油膜盡可能地散開，等到形狀穩(wěn)定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積

【答案】D

【詳解】油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能散開，形成單分子油膜，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐

標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積，由于油膜不規(guī)則，無法用刻度尺去量油膜的面積。

故選D。

18．（2024·全國·高二專題練習(xí)）在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大

小。

④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出

一滴油酸酒精溶液的體積。

⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。

完成下列填空：

（1）上述步驟中，正確的順序是。（填寫步驟前面的數(shù)字）

（2）將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油

酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為m。（結(jié)果保

留1位有效數(shù)字）

（3）現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自

由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形

成單分子油膜的形狀如圖所示，已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d

＝；

（4）若已知油酸的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，則油酸的摩爾質(zhì)量為。

nNNd3

【答案】④①②⑤③51010A

8S(mn)N6

【詳解】（1）[1]依據(jù)實(shí)驗(yàn)順序，首先配置混合溶液，然后在淺盤中放水和痱子粉，將一滴溶液滴入淺盤中，將玻璃

板放在淺盤上獲取油膜形狀，最后用已知邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計(jì)算油膜的總面積，故正確的操作順序?yàn)?/p>

④①②⑤③。

（2）[2]一滴油酸酒精溶液的體積為

1

Vcm3

30050

油酸分子直徑為

V1106

Dm51010m

S300500.13

（3）[3]一滴油酸酒精溶液里含油酸的體積為

nV

V

1(mn)N

油膜的總面積為8S，則油膜的厚度即為油酸分子直徑，即

VnV

d1

8S8S(mn)N

（4）[4]一個(gè)油酸分子的體積

4d1

V()3d3

326

則油酸的摩爾質(zhì)量為

1

MVNNd3

A6A

19．（2023下·遼寧朝陽·高二建平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）在估測油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：

①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到1000mL的刻度為止。搖動(dòng)瓶使油

酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；

③在邊長約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)痱子粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，

輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有痱子粉，可以清楚

地看出油膜輪廓；

④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀；

⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為2.0cm的方格紙上。

（1）利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知，油酸膜的面積是cm2，估測出油酸分子的直徑是

m（此空保留一位有效數(shù)字）。

（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)都偏大。對(duì)于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可

能是由于。

A．在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了2滴

B．計(jì)算油酸面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理

C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開

D．油膜中含有大量未溶解的酒精

【答案】43221010C

【詳解】（1）[1]由圖中油膜輪廓可知，油膜大約有108個(gè)小方格，則油酸膜的面積為

S10822cm2432cm2

[2]一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為

11

V106m311011m3

01000100

油酸分子直徑為

V11011

d021010m

S432104

（2）[3]某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)都偏大。根據(jù)

V

d0

S

A．在求每滴溶液體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了2滴，使得一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積計(jì)算值偏小，直徑

測量值偏小，故A錯(cuò)誤；

B．計(jì)算油酸面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理，使得油膜面積計(jì)算值偏大，直徑測量值偏小，

故B錯(cuò)誤；

C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，使得油膜面積計(jì)算值偏小，直徑測量值偏大，故C正確；

D．油膜中含有大量未溶解的酒精，使得油膜面積計(jì)算值偏大，直徑測量值偏小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

20．（2024·全國·高二專題練習(xí)）在“油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.將1mL油酸配制成1000mL油酸酒精溶液；

b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1mL時(shí)一共滴入50滴；

c.向淺盤中倒入約2cm深的水，并將爽身粉均勻地撒在水面上；

d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；

e.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，并用彩筆在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀，如

圖所示。

（1）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL；

（2）已知每一小方格的邊長為1cm，則油膜面積為cm2；

（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出油酸分子的直徑是m（保留一位有效數(shù)字）。

【答案】2105613109

【詳解】（1）[1]1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積

11

VmL=2105mL

100050

（2）[2]由圖示可知，由于每格邊長為1cm,則每一格就是1cm2，估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就

舍去的原則，共計(jì)61格。則油酸薄膜面積

S=61×1cm2=61cm2

（3）[3]油酸分子的直徑

V

d3109m

S

21．（2023下·黑龍江齊齊哈爾·高二齊齊哈爾市恒昌中學(xué)校?？计谥校┠惩瑢W(xué)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，把

一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小測定。

（1）該同學(xué)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有

A．分子都視為立方體形

B．分子都能形成單分子油膜

C．分子都是一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的

D．滴入的油酸溶液是高純度的油酸酒精溶液

（2）為了減小“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差，下列方法可行的是()

A．油酸未完全散開時(shí)開始描繪油膜輪廓

B．把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些

C．先在淺盤水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上

D．用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形

（3）現(xiàn)有按酒精與純油酸的體積比為a:b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)裝有約2cm深水的淺盤，

一支滴管，一個(gè)量筒。現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的油酸酒精溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴?，F(xiàn)用滴管

將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示（已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小

方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去）。則估算油酸分子直徑的表達(dá)式

Vb

【答案】BC/CBB

8NSab

【詳解】（1）[1]該同學(xué)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，下列有助于較準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的理想化方法有，滴入的油

酸溶液是稀釋的油酸酒精溶液，可認(rèn)為油酸分子都能形成單分子油膜，并將分子都視為一個(gè)一個(gè)緊挨著排列的球體，

故BC正確，AD錯(cuò)誤。

故選BC。

（2）[2]AB．為了減小“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差，把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離

盤口距離小一些，要等油酸完全散開時(shí)開始描繪油膜輪廓，故B正確，A錯(cuò)誤；

CD．先在淺盤水中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上，等油酸分子自由擴(kuò)散，形成穩(wěn)定的單

分子油膜，不能用牙簽把水面上的油膜撥弄成矩形，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

（3）[3]一滴純油酸的體積

Vb

V

0Nab

估算油酸分子直徑為

V

d0

8S

解得

Vb

d

8NSab

【高分突破精練】

二、實(shí)驗(yàn)題

22．（2023下·河南南陽·高二南陽中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某同學(xué)做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下列說法中正確的是。

A．該實(shí)驗(yàn)中將油膜看作由一個(gè)個(gè)油酸分子緊密排列的單層分子膜

B．一滴油酸酒精溶液滴入水面，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又稍微收縮了一些

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉灑在水面上

D．分子直徑近似等于油酸酒精溶液的體積與油膜的面積之比

（2）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)操作步驟：

①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大

小；

④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出

一滴油酸酒精溶液的體積；

⑤將玻璃板放在