资源简介

实验十九　用油膜法估测油酸分子的大小
1.某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）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：D　　　　C（用字母符号表示）；
（2）某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是　　　　。
A.盆中装的水量太多
B.爽身粉撒得太多，且厚度不均匀
C.盆太小，导致油酸无法形成单分子层
（3）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细，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
2.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某同学操作如下：
①取1.0 mL油酸配成250 mL油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0 mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共20滴；
③在边长约10 cm的正方形浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0 cm。
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含　　　　mL油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为　　　　m；
（3）已知油酸分子的直径数量级为10－10 m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是　　　　　　　　　　　。
（4）用油膜法测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　　　　（填选项前字母）。
A.摩尔质量 B.摩尔体积
C.质量 D.体积
3.（2025·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（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为　　　　m（保留两位有效数字）。
（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，阿伏加德罗常数为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
4.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水浅盘中，待水面稳定后，得到油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm。
（1）油酸分子的直径是　　　　m。（结果保留两位有效数字）
（2）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油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NA＝　　　　。
实验十九　用油膜法估测油酸分子的大小
1.（1）BFE　（2）B　（3）A
解析：（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：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；往浅盘里倒入约2 cm深的水，水面稳定后将适量爽身粉均匀撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；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。故实验操作顺序为DBFEC。
（2）出现该图样的可能原因是：爽身粉撒得太多，且厚度不均匀，导致油酸没有均匀排列开。故选B。
（3）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，故A正确；乙同学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，由d＝，可知所测的分子直径d偏大，故B错误；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，由d＝，可知所测的分子直径d偏大，故C错误。
2.（1）2×10－4　（2）10－8　（3）油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层　（4）B
解析：（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝× mL＝2×10－4 mL。
（2）油膜的面积约为
S＝56×12×10－4 m2＝5.6×10－3 m2
油酸分子直径约为
d＝＝ m≈3.6×10－8 m
故油酸分子直径的数量级约为10－8 m。
（3）已知油酸分子的直径数量级为10－10 m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：油膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层。
（4）根据阿伏加德罗常数计算公式NA＝
可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积，故选B。
3.（1）A　CBED　（2）1.1×10－2　7.3×10－10　（3）偏大　（4）C
解析：（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＝114×1×10－2×1×10－2 m2≈1.1×10－2 m2
1滴该溶液中的纯油酸体积为
V＝××10－6 m3＝8×10－12 m3
则估算出油酸分子的直径约为
d＝＝ m≈7.3×10－10 m。
（3）由于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，则所测的分子直径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，故选C。
4.（1）8.8×10－10　（2）
解析：（1）根据已知条件可得油酸酒精溶液中油酸的浓度为
c＝＝5×10－4
则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为
V0＝×5×10－4 mL＝6.25×10－6 mL＝6.25×10－12 m3
对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为
S＝71×1×10－4 m2＝7.1×10－3 m2
则油酸分子的直径为
d＝＝ m≈8.8×10－10 m。
（2）球状分子的体积V'＝πd3
而根据已知条件可得d＝
分子的质量m'＝ρV'
阿伏加德罗常数为NA＝＝。
3 / 3实验十九　用油膜法估测油酸分子的大小
一、实验原理
实验采用油酸在水面上形成一层　　　　油膜的方法估测油酸分子的大小。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　　　　薄膜。如果算出一定体积的油酸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表示油酸分子的直径，如图乙所示，则d＝　　　　。
二、实验器材
清水、浅盘、注射器（或胶头滴管）、坐标纸、玻璃板、爽身粉（或石膏粉）、油酸酒精溶液、烧杯（或量筒）、彩笔。
三、实验过程
1.在　　　　中盛入适量的水（约2 cm深），静置一段时间使水处于稳定状态。
2.用注射器（或胶头滴管）取事先配好的体积浓度为k的　　　　　　溶液，逐滴滴入烧杯（或量筒）中，记下滴入1 mL溶液的滴数N。
3.将适量爽身粉（或石膏粉）　　　　地撒在水面上。
4.用注射器（或胶头滴管）靠近水面将一滴　　　　　　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，用彩笔描绘出　　　　的形状。
四、数据处理
1.计算一滴溶液中油酸的体积：V＝（mL）。
2.计算油膜的面积S：以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，大于半个的算　　　　，不足半个的　　　　。
3.计算油酸的分子直径：d＝（注意单位统一）。
五、注意事项
1.在水面上撒爽身粉（或石膏粉）时，注意不要触动浅盘中的水。
2.在有机玻璃板上描绘轮廓时动作要轻而迅速，眼睛视线要始终与玻璃板垂直。
3.油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，产生误差。
4.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，是由针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。
5.本实验只要求估算油酸分子的大小，实验结果数量级符合要求即可。
　　
在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成　　　　（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为　　　　。
（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.将玻璃板盖到浅水盘上，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）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是　　　　。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
（4）将1 cm3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，测得所形成的油膜面积是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直径为　　　　 m。（结果保留1位有效数字）
尝试解答
（2025·福建三明模拟）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到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100滴时，测得其体积恰好是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；
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20 mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）由图可知油膜面积为　　　　 m2；计算出油酸分子直径为　　　 m。（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是　　　　。
A.等效替代法 B.类比法
C.理想模型法 D.控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于　　　　。
A.油酸未完全散开
B.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
尝试解答
实验十九　用油膜法估测油酸分子的大小
【立足“四层”·夯基础】
一、单分子　油酸　
三、1.浅盘　2.油酸酒精　3.均匀　4.油酸酒精　5.油膜
四、2.一个　舍去
【着眼“四翼”·探考点】
【典例1】 （1）单层　　（2）DACB　（3）AC　（4）6×10－10
解析：（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为d＝。
（2）合理的顺序是DACB。
（3）根据d＝可知，将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则测得的V偏大，测得的分子直径d偏大，故A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则测得的V偏小，则测得的分子直径偏小，故B错误；水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，故C正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则S测量值偏大，则分子直径测量值偏小，故D错误。
（4）一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝× cm3＝10－10 m3。
油酸分子的直径为d＝＝ m≈6×10－10 m。
【典例2】 （1）4.6×10－2　4.3×10－10　（2）C　（3）AC
解析：（1）一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
V＝× mL＝2×10－11 m3
根据大于半个方格的计为一个，小于半个方格的不计的原则，可得油膜形状占据的方格数约为N＝115格，所以油膜的面积为
S＝115×202×10－6 m2＝4.6×10－2 m2
所以油酸分子的直径为
d＝＝ m≈4.3×10－10 m。
（2）实验中把分子看作小球，认为油酸分子能够一个一个紧密排列，在水面上形成单分子层油膜，是采用了理想模型法，C正确。
（3）计算油酸分子直径的依据是d＝。油酸未完全散开，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，A正确；油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则一滴溶液中纯油酸计算体积偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，B错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，C正确；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，则导致一滴溶液体积计算值偏小，则一滴溶液中纯油酸体积计算值偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，D错误。
3 / 3(共41张PPT)
实验十九　用油膜法估测油酸分子的大小
高中总复习·物理
目 录
01
立足”四层”·夯基础
02
着眼“四翼”·探考点
04
培养“思维”·重落实
概念 公式 定理
立足“四层”·夯基础
一、实验原理
实验采用油酸在水面上形成一层 油膜的方法估测油酸分子的大
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 薄膜。如果算出一定体积的油酸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表示油酸分子的直径，如图乙
所示，则d＝ 。
单分子　
油酸　
　
二、实验器材
清水、浅盘、注射器（或胶头滴管）、坐标纸、玻璃板、爽身粉（或石膏
粉）、油酸酒精溶液、烧杯（或量筒）、彩笔。
三、实验过程
1. 在 中盛入适量的水（约2 cm深），静置一段时间使水处于稳定
状态。
2. 用注射器（或胶头滴管）取事先配好的体积浓度为k的 溶
液，逐滴滴入烧杯（或量筒）中，记下滴入1 mL溶液的滴数N。
3. 将适量爽身粉（或石膏粉） 地撒在水面上。
4. 用注射器（或胶头滴管）靠近水面将一滴 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，用彩笔描绘出
的形状。
浅盘　
油酸酒精　
均匀　
油酸酒精　
油膜　
四、数据处理
1. 计算一滴溶液中油酸的体积：V＝（mL）。
2. 计算油膜的面积S：以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形
的个数，大于半个的算 ，不足半个的 。
3. 计算油酸的分子直径：d＝（注意单位统一）。
一个　
舍去　
五、注意事项
1. 在水面上撒爽身粉（或石膏粉）时，注意不要触动浅盘中的水。
2. 在有机玻璃板上描绘轮廓时动作要轻而迅速，眼睛视线要始终与玻璃板
垂直。
3. 油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，产生误差。
4. 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，是由针头中酒精挥发所
致，不影响实验效果。
5. 本实验只要求估算油酸分子的大小，实验结果数量级符合要求即可。
题型 规律 方法
着眼“四翼”·探考点
在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们通过宏观量的
测量间接计算微观量。
（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （选填“单层”或
“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶
液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分
子的直径为 。
解析： 本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特
性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为
V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为d＝。
单层　
　
（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. 将玻璃板盖到浅水盘上，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）。
解析： 合理的顺序是DACB。
DACB　
（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种
情况的原因可能是 。
A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C. 水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开
D. 计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
AC　
解析： 根据d＝可知，将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进
行计算，则测得的V偏大，测得的分子直径d偏大，故A正确；油酸酒精溶
液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则测得的V偏小，则测得的
分子直径偏小，故B错误；水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，
则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，故C正确；计算油膜面积时，将
不完整的方格作为完整方格处理，则S测量值偏大，则分子直径测量值偏
小，故D错误。
（4）将1 cm3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
的油膜面积是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直径为 m。
（结果保留1位有效数字）
解析：一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝× cm3＝10－10m3。
油酸分子的直径为d＝＝ m≈6×10－10 m。
6×10－10　
（2025·福建三明模拟）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验
方法及步骤如下：
①向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到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100滴时，测得其体积恰好是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；
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20
mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）由图可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径
为 m。（结果保留两位有效数字）
解析： 一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
V＝× mL＝2×10－11 m3
根据大于半个方格的计为一个，小于半个方格的不计的原则，可得油膜形
状占据的方格数约为N＝115格，所以油膜的面积为
S＝115×202×10－6 m2＝4.6×10－2 m2
所以油酸分子的直径为
d＝＝ m≈4.3×10－10 m。
4.6×10－2　
4.3×10－10　
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物
理思想方法是 。
A. 等效替代法 B. 类比法
C. 理想模型法 D. 控制变量法
解析： 实验中把分子看作小球，认为油酸分子能够一个一个紧密排
列，在水面上形成单分子层油膜，是采用了理想模型法，C正确。
C　
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于 。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
AC　
解析： 计算油酸分子直径的依据是d＝。油酸未完全散开，则测得
的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，A正
确；油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则一滴溶液中纯油酸计算体积
偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，B错误；计算油膜面积时，舍去了
所有不足一格的方格，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油
酸分子直径计算值偏大，C正确；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数
多记了10滴，则导致一滴溶液体积计算值偏小，则一滴溶液中纯油酸体积
计算值偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，D错误。
培养“思维”·重落实
夯基 提能 升华
1. 某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）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：D C（用字母符号表示）；
BFE　
1
2
3
4
解析： “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：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；往浅盘里倒入约
2 cm深的水，水面稳定后将适量爽身粉均匀撒在水面上；用注射器将事先
配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格
的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；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。故实验
操作顺序为DBFEC。
1
2
3
4
（2）某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示
的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 。
A. 盆中装的水量太多
B. 爽身粉撒得太多，且厚度不均匀
C. 盆太小，导致油酸无法形成单分子层
B　
解析： 出现该图样的可能原因是：爽身粉撒得太多，且厚度不均
匀，导致油酸没有均匀排列开。故选B。
1
2
3
4
（3）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细，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
A　
1
2
3
4
解析： 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，故A
正确；乙同学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
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，由d＝，可
知所测的分子直径d偏大，故B错误；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，由d＝，可知所测
的分子直径d偏大，故C错误。
1
2
3
4
2. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某同学操作如下：
①取1.0 mL油酸配成250 mL油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0 mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，
全部滴完共20滴；
③在边长约10 cm的正方形浅盘内注入适量的水，
将爽身粉均匀地撒在水
面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油膜的轮廓
（如图所示），每个方格的边长为1.0 cm。
1
2
3
4
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含 mL油酸；
解析： 该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝× mL
＝2×10－4 mL。
2×10－4　
1
2
3
4
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为 m；
解析： 油膜的面积约为
S＝56×12×10－4 m2＝5.6×10－3 m2
油酸分子直径约为
d＝＝ m≈3.6×10－8 m
故油酸分子直径的数量级约为10－8 m。
10－8　
1
2
3
4
（3）已知油酸分子的直径数量级为10－10 m，该同学实验结果产生偏差的
原因可能是 。
解析： 已知油酸分子的直径数量级为10－10 m，该同学实验结果产生
偏差的原因可能是：油膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层。
油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层　
1
2
3
4
解析： 根据阿伏加德罗常数计算公式NA＝
可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积，故选B。
（4）用油膜法测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 （填选项前字母）。
A. 摩尔质量 B. 摩尔体积
C. 质量 D. 体积
B　
1
2
3
4
3. （2025·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
A　
CBED　
1
2
3
4
解析： 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。
1
2
3
4
（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（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
1.1×10－2　
7.3×10－10　
1
2
3
4
解析：利用数格子的方法，油酸膜的面积约为
S＝114×1×10－2×1×10－2 m2≈1.1×10－2 m2
1滴该溶液中的纯油酸体积为
V＝××10－6 m3＝8×10－12 m3
则估算出油酸分子的直径约为
d＝＝ m≈7.3×10－10 m。
1
2
3
4
（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”）。
偏大　
解析：由于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，则所测的分子直径d明显偏大。
1
2
3
4
以上判断正确的是 。
A. ①和③ B. ①和④
C　
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
（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，阿伏加德罗常数为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：
C. ②和④ D. ②和③
1
2
3
4
解析：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，故选C。
1
2
3
4
4. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓
度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80
滴，把1滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水浅盘中，待水面稳定后，得到油
膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm。
（1）油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字）
8.8×10－10　
1
2
3
4
解析：根据已知条件可得油酸酒精溶液中油酸的浓度为
c＝＝5×10－4
则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为
V0＝×5×10－4 mL＝6.25×10－6 mL＝6.25×10－12 m3
对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于
半格的记为一格，估算可得油膜面积为
S＝71×1×10－4 m2＝7.1×10－3 m2
则油酸分子的直径为
d＝＝ m≈8.8×10－10 m。
1
2
3
4
（2）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知
体积为V的一滴油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NA＝ 。
解析： 球状分子的体积V'＝πd3
而根据已知条件可得d＝
分子的质量m'＝ρV'
阿伏加德罗常数为NA＝＝。
　
1
2
3
4
THANKS
演示完毕 感谢观看

展开更多......

收起↑