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实验18　用油膜法估测油酸分子的大小
实验原理与装置 实验操作 注意事项
1.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单分子纯油酸薄膜。 图甲 2.如图乙所示，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，则油酸分子的直径为d＝。 图乙 1.实验准备 (1)配制溶液：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。 (2)准备浅盘：在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，使水处于稳定状态。 (3)撒爽身粉：将爽身粉均匀地撒在水面上。 2.实验测量 (1)测溶液滴数与体积的关系：用注射器(或胶头滴管)取事先配好的油酸酒精溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数N。 (2)滴入溶液：用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 (3)绘出油酸膜的形状：待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油酸膜的形状。 1.适度：油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。爽身粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功。 2.稳定：要待油膜形状稳定后，再画轮廓。 3.水平、垂直：浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直，动作轻而迅速。
数据 处理 1.一滴油酸酒精溶液的平均体积：。 2.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V＝×油酸溶液的体积比。体积比＝。 3.油膜的面积S＝na2。小方格的边长为a，n为有效格数，即轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。 4.分子直径d＝。(代入数据时注意统一单位)
误差 分析 1.纯油酸体积的计算引起误差 (1)油酸酒精溶液浓度存在偏差，如：溶液配置后长时间放置，酒精挥发，导致浓度变大，V1测　教材原型实验
考向1　实验原理与操作
　(2025·四川攀枝花三模)物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
(ⅰ)将体积为a的油酸溶液配制成体积为b的油酸酒精溶液；
(ⅱ)取油酸酒精溶液用滴定管滴出体积为c的溶液，记录滴出的油酸酒精溶液的滴数n；
(ⅲ)用滴定管往浅盘内的水面上滴1滴油酸酒精溶液；
(ⅳ)撒爽身粉或细石膏粉在水面上；
(ⅴ)待油膜稳定后，拿出玻璃板盖上描出油膜的边界；
(ⅵ)将玻璃板放置在小方格坐标纸上，计算油膜的面积S；
(ⅶ)计算油酸分子直径。
(1)请指出实验步骤中的一处错误：__________________________________。
(2)如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积是________ cm2。(格数不足半格记为0，超过半格记为1，保留整数位)
(3)根据实验步骤，油酸分子直径D可表示为________。(用题中字母表示)
解析：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒了。
(2)正方形小方格面积S0＝1 cm2，通过计算发现小格子有62个，则油酸膜的面积是S＝62S0＝62 cm2。
(3)由题意可得一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积V0＝，则油酸分子直径D＝。
答案：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒了
(2)62　(3)
考向2　数据处理与误差分析
　(2025·湖北武汉5月调考)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，某同学的操作步骤如下：
①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；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。
(1)上述步骤中有错误的是___________(选填“①”“②”“③”或“④”)；
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3 mL，其形成的油膜面积约为45 cm2，则油酸分子直径约为___________m(结果保留2位有效数字)；
(3)(多选)实验结果表明：测得油酸分子的直径明显偏大，可能的原因是________。
A．油酸还未完全散开
B．所用油酸溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算
D．在用累积法计算一滴溶液的体积时，少数了液滴数
解析：(1)应该用累积法测出一滴溶液的体积，比如测量100滴溶液的体积为V，则一滴溶液体积为V0＝，故②步骤中有错误。
(2)油酸分子直径约为d＝ m＝1.1×10-9 m。
(3)油酸还未完全散开将会导致S偏小，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d偏大，故A正确；由于大量酒精分子没有挥发会导致S偏大，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d会偏小，故B错误；计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算将会导致油膜S计算偏大，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d会偏小，故C错误；由V0＝可知，少算了液滴数，N偏小，V0偏大，由油酸分子直径表达式d＝，将会导致分子的直径d偏大，故D正确。故选AD。
答案：(1)②　(2)1.1×10-9　(3)AD
限时规范训练(82)　用油膜法估测油酸分子的大小
(建议用时：40分钟　满分：40分)
(选择题1题、3题每题5分，共10分)
1．(2024·上海卷，1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子的直径约为(　　)
A．10-15 m B．10-12 m
C．10-9 m D．10-6 m
解析：C　多数分子大小的数量级为10-10 m，所以实验测得油酸分子的直径约为10-9 m，C正确。
2．(10分)(2023·北京卷，15节选)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝________。
解析：形成的油酸薄膜为单分子层，则油酸分子的直径为d＝。
答案：
3．(多选)(2025·广西卷，8)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
解析：AB　 在估测油酸分子大小时，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；分子在不停地做热运动，所以油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动，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；为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中，故油酸酒精溶液更容易在水面形成单分子油膜，D错误。
4．(10分)(2025·安徽九师联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。
①单分子油膜：油酸分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33—，另一部分是—COOH，—COOH对水有很强的亲和力。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，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中C17H33一部分冒出水面，而—COOH部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。
②配制溶液：将1 mL纯油酸配制成2000 mL的油酸酒精溶液。
③测量体积：用量筒测出1 mL溶液共有80滴。
④平静水面：在边长为30～40 cm浅盘里倒入2～3 cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。
⑤滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。
⑥描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。
⑦数格，每格边长是0.5 cm，油膜轮廓如图所示。
(1)油膜的面积为______m2(结果保留两位有效数字)；
(2)油酸分子的直径约为______m(结果保留两位有效数字)；
(3)(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是______。
A．油酸在水面未完全散开时即描线
B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内
C．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数
解析：(1)根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，故油膜面积为S＝140×(0.5×10-2)2 m2＝3.5×10-3 m2。
(2)一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为V＝ mL＝6.25×10-6 mL
油酸分子的直径约为d＝≈1.8×10-9 m。
(3)油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，故直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，故直径偏小，B正确；用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，故直径偏小，C正确。故选BC。
答案：(1)3.5×10-3　(2)1.8×10-9　(3)BC
5．(10分)(2025·山东潍坊一模)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是________。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒爽身粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为______mL(结果保留两位有效数字)。
(3)(多选)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是________。
甲　　　　　　乙　　　　　　　丙
A．甲图油膜比较理想，油膜与爽身粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀
解析：(1)图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入爽身粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；图乙中撒爽身粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。故选D。
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为V＝×0.1% mL＝1.0×10-5 mL。
(3)甲图油膜不理想，爽身粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀，故C正确。故选BC。
答案：(1)D　(2)1.0×10-5　(3)BC限时规范训练(82)　用油膜法估测油酸分子的大小
(建议用时：40分钟　满分：40分)
(选择题1题、3题每题5分，共10分)
1．(2024·上海卷，1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子的直径约为(　　)
A．10-15 m B．10-12 m
C．10-9 m D．10-6 m
解析：C　多数分子大小的数量级为10-10 m，所以实验测得油酸分子的直径约为10-9 m，C正确。
2．(10分)(2023·北京卷，15节选)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝________。
解析：形成的油酸薄膜为单分子层，则油酸分子的直径为d＝。
答案：
3．(多选)(2025·广西卷，8)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
解析：AB　 在估测油酸分子大小时，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；分子在不停地做热运动，所以油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动，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；为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中，故油酸酒精溶液更容易在水面形成单分子油膜，D错误。
4．(10分)(2025·安徽九师联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。
①单分子油膜：油酸分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33—，另一部分是—COOH，—COOH对水有很强的亲和力。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，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中C17H33一部分冒出水面，而—COOH部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。
②配制溶液：将1 mL纯油酸配制成2000 mL的油酸酒精溶液。
③测量体积：用量筒测出1 mL溶液共有80滴。
④平静水面：在边长为30～40 cm浅盘里倒入2～3 cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。
⑤滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。
⑥描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。
⑦数格，每格边长是0.5 cm，油膜轮廓如图所示。
(1)油膜的面积为______m2(结果保留两位有效数字)；
(2)油酸分子的直径约为______m(结果保留两位有效数字)；
(3)(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是______。
A．油酸在水面未完全散开时即描线
B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内
C．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数
解析：(1)根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，故油膜面积为S＝140×(0.5×10-2)2 m2＝3.5×10-3 m2。
(2)一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为V＝ mL＝6.25×10-6 mL
油酸分子的直径约为d＝≈1.8×10-9 m。
(3)油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，故直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，故直径偏小，B正确；用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，故直径偏小，C正确。故选BC。
答案：(1)3.5×10-3　(2)1.8×10-9　(3)BC
5．(10分)(2025·山东潍坊一模)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是________。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒爽身粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为______mL(结果保留两位有效数字)。
(3)(多选)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是________。
甲　　　　　　乙　　　　　　　丙
A．甲图油膜比较理想，油膜与爽身粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀
解析：(1)图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入爽身粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；图乙中撒爽身粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。故选D。
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为V＝×0.1% mL＝1.0×10-5 mL。
(3)甲图油膜不理想，爽身粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀，故C正确。故选BC。
答案：(1)D　(2)1.0×10-5　(3)BC(共30张PPT)
实验18　用油膜法估测油酸分子的大小
1
强基础 固本增分
2
研考点 精准突破
3
限时规范训练
栏
目
导
引
强基础
固本增分
实验原理与装置
1.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单分子纯油酸薄膜。

图甲
实验原理与装置
2.如图乙所示，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，则油酸分子的直径为d＝。

图乙
实验操作
1.实验准备
(1)配制溶液：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。
(2)准备浅盘：在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，使水处于稳定状态。
(3)撒爽身粉：将爽身粉均匀地撒在水面上。
实验操作
2.实验测量
(1)测溶液滴数与体积的关系：用注射器(或胶头滴管)取事先配好的油酸酒精溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入溶液的滴数N。
(2)滴入溶液：用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。
(3)绘出油酸膜的形状：待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油酸膜的形状。
注意事项
1.适度：油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。爽身粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功。
2.稳定：要待油膜形状稳定后，再画轮廓。
3.水平、垂直：浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直，动作轻而迅速。
数据 处理 1.一滴油酸酒精溶液的平均体积：。
2.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V＝×油酸溶液的体积比。体积比＝。
3.油膜的面积S＝na2。小方格的边长为a，n为有效格数，即轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
4.分子直径d＝。(代入数据时注意统一单位)
误差 分析 1.纯油酸体积的计算引起误差
(1)油酸酒精溶液浓度存在偏差，如：溶液配置后长时间放置，酒精挥发，导致浓度变大，V1测(2)往量筒中滴入溶液时，滴数记错。
2.油膜面积的测量引起误差
(1)油膜形状画线存在误差。
(2)采用“填补法”(即不足半格舍去、多于半格的算一格)计算获得的油膜面积与实际的油膜面积存在偏差。
(3)爽身粉放入过多，油膜未完全散开，则S测偏小，d测偏大。
研考点
精准突破
　教材原型实验
考向1　实验原理与操作
(2025·四川攀枝花三模)物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
(ⅰ)将体积为a的油酸溶液配制成体积为b的油酸酒精溶液；
(ⅱ)取油酸酒精溶液用滴定管滴出体积为c的溶液，记录滴出的油酸酒精溶液的滴数n；
(ⅲ)用滴定管往浅盘内的水面上滴1滴油酸酒精溶液；
(ⅳ)撒爽身粉或细石膏粉在水面上；
(ⅴ)待油膜稳定后，拿出玻璃板盖上描出油膜的边界；
(ⅵ)将玻璃板放置在小方格坐标纸上，计算油膜的面积S；
(ⅶ)计算油酸分子直径。
(1)请指出实验步骤中的一处错误：______________________________。
(2)如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积是________ cm2。(格数不足半格记为0，超过半格记为1，保留整数位)
(3)根据实验步骤，油酸分子直径D可表示为________。(用题中字母表示)
解析：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒了。
(2)正方形小方格面积S0＝1 cm2，通过计算发现小格子有62个，则油酸膜的面积是S＝62S0＝62 cm2。
(3)由题意可得一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积V0＝，则油酸分子直径D＝。
答案：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的
油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒了
(2)62　(3)
考向2　数据处理与误差分析
(2025·湖北武汉5月调考)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，某同学的操作步骤如下：
①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；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。
(1)上述步骤中有错误的是________(选填“①”“②”“③”或“④”)；
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3 mL，其形成的油膜面积约为45 cm2，则油酸分子直径约为___________m(结果保留2位有效数字)；
(3)(多选)实验结果表明：测得油酸分子的直径明显偏大，可能的原因是________。
A．油酸还未完全散开
B．所用油酸溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算
D．在用累积法计算一滴溶液的体积时，少数了液滴数
解析：(1)应该用累积法测出一滴溶液的体积，比如测量100滴溶液的体积为V，则一滴溶液体积为V0＝，故②步骤中有错误。
(2)油酸分子直径约为d＝ m＝1.1×10-9 m。
(3)油酸还未完全散开将会导致S偏小，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d偏大，故A正确；由于大量酒精分子没有挥发会导致S偏大，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d会偏小，故B错误；计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算将会导致油
膜S计算偏大，由油酸分子直径表达式d＝，可知分子的直径d会偏小，故C错误；由V0＝可知，少算了液滴数，N偏小，V0偏大，由油酸分子直径表达式d＝，将会导致分子的直径d偏大，故D正确。故选AD。
答案：(1)②　(2)1.1×10-9　(3)AD
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1
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限时规范
训练(82)　用油膜法估测油酸分子的大小
(建议用时：40分钟　满分：40分)
(选择题1题、3题每题5分，共10分)
1．(2024·上海卷，1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子的直径约为(　　)
A．10-15 m B．10-12 m
C．10-9 m D．10-6 m
解析：C　多数分子大小的数量级为10-10 m，所以实验测得油酸分子的直径约为10-9 m，C正确。
C
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2．(10分)(2023·北京卷，15节选)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝________。
解析：形成的油酸薄膜为单分子层，则油酸分子的直径为d＝。
答案：
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3．(多选)(2025·广西卷，8)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
AB
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解析：AB　 在估测油酸分子大小时，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；分子在不停地做热运动，所以油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动，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；为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中，故油酸酒精溶液更容易在水面形成单分子油膜，D错误。
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4．(10分)(2025·安徽九师联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。
①单分子油膜：油酸分子式为C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是C17H33—，另一部分是—COOH，—COOH对水有很强的亲和力。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，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中C17H33一部分冒出水面，而—COOH部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。
②配制溶液：将1 mL纯油酸配制成2000 mL的油酸酒精溶液。
③测量体积：用量筒测出1 mL溶液共有80滴。
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④平静水面：在边长为30～40 cm浅盘里倒入2～3 cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。
⑤滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。
⑥描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。
⑦数格，每格边长是0.5 cm，油膜轮廓如图所示。
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(1)油膜的面积为______m2(结果保留两位有效数字)；
(2)油酸分子的直径约为______m(结果保留两位有效数字)；
(3)(多选)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是______。
A．油酸在水面未完全散开时即描线
B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内
C．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数
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解析：(1)根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，
故油膜面积为S＝140×(0.5×10-2)2 m2＝3.5×10-3 m2。
(2)一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为V＝
mL＝6.25×10-6 mL
油酸分子的直径约为d＝≈1.8×10-9 m。
(3)油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，故直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，故直径偏小，B正确；用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，故直径偏小，C正确。故选BC。
答案：(1)3.5×10-3　(2)1.8×10-9　(3)BC
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5．(10分)(2025·山东潍坊一模)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
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(1)下列有关该实验的说法正确的是________。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒爽身粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为______mL(结果保留两位有效数字)。
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(3)(多选)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是________。
A．甲图油膜比较理想，油膜与爽身粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀
甲　　　　　乙　　　　　　　丙
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解析：(1)图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入爽身粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；图乙中撒爽身粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。故选D。
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(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为V＝×0.1% mL＝1.0×10-5 mL。
(3)甲图油膜不理想，爽身粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；乙图油膜不理想，爽身粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒的比较均匀，故C正确。故选BC。
答案：(1)D　(2)1.0×10-5　(3)BC
甲　　 　乙　　　　　丙
实验18　用油膜法估测油酸分子的大小
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