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专题 14.4 实验十四 油膜法估算分子的直径
1.某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能的原因是（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．求每滴体积时， 溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格
2．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）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）有下列实验步骤：
①往边长约为 的浅盘里倒入约 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，待薄膜形状稳定。
③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，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油
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。
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。
上述步骤中，正确的顺序是______。（填写步骤前面的数字）
（3）将 的油酸溶于酒精，制成 的油酸酒精溶液；测得 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 。由此估算出油酸分子的直径约为
______m。（结果保留一位有效数字）
3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸
0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1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，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）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________。
（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
4.某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）关于他的实验，下列操作不正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学做实验时，每 油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL。用注射器测得80滴这样的溶液为
1mL，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮
廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。油膜的面积是______ 。根据上述数据，估测出油酸分
子的直径是______m。（结果均保留两位有效数字）5.（1）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和
水、玻璃板（不带坐标方格）、爽身粉、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有___________。
（2）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，在哪些方面做了理想化的假设______；
在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些爽身粉，这样做是为了_______。
（3）下面4个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是
___________（用字母表示）。
（4）在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，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
0
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（如图所示），测得油膜占有的小
正方形个数为X。
①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V=___________。
②油膜的面积表达式S=_______，从图中可数出小正方形的有效个数X=________。
③用以上字母表示油酸分子的直径d=___________。6.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为 的纯油酸配置成体积为 的油酸酒精溶液，再用滴
管取体积为 的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共 滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅
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。
（1）估算出油酸分子的直径大小是___________（用所给物理量表示）。
（2）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要进一步测定阿伏加德罗常数，还需要知道的物理量为油酸的
___________。
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是___________。
A． 油酸中含有大量酒精
B． 痱子粉撒太多，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，记录油酸酒精溶液的滴数时多记了 滴
一、单选题
1．（2022·江苏·阜宁实验高中高三阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到了“数格
子”的方法，是为了估算（ ）
A．一滴油酸的体积
B．一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积
C．一个油酸分子的体积
D．一个油酸分子的面积
2．（2022·浙江嘉兴·高三阶段练习）在做“用油膜法估测分子大小”的实验后，某小组发现自己所测得的
分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是（ ）
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．配置好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中
3．（2022·江苏南通·高三阶段练习）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．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些
B．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些
C．为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D．用纯油酸做实验，不影响实验结果
二、实验题
4．（2022·上海市建平中学高三阶段练习）在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的
浓度为每1：400。用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40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。请完成下列填空：
（1）本实验中做了三点理想化假设：油酸分子视为球形；___________；油酸分子是紧挨在一起的。
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是：_____________。
（3）测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
5．（2022·天津市武清区天和城实验中学高三阶段练习）某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”
实验。
（1）关于他的实验，下列操作正确的是______。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学在做实验时，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种酒精
油酸的总体积为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（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d＝______。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝______。6．（2022·海南鑫源高级中学高三阶段练习）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步
骤如下：
A．用公式 ，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴
数
C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E．将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
状描画在玻璃板上
F．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一
个）再根据方格的边长求出油膜的面积S
上述实验步骤的合理顺序是___________；
（2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶
液有80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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺
寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
①油酸薄膜的面积是___________cm2；
②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL；
③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字）
（3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是( ) 。
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．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大
7．（2022·黑龙江·大庆市东风中学高二期末）在粗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250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动
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，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏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
石膏粉，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，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
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，算出完整的方格有67个，大于半格的有14
个，小于半格的有19个。
（1）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）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为___________ ，油膜面积为
___________m2，求得的油酸分子直径为___________m。（结果全部取两位有效数字）
8．（2022·辽宁营口·高二期末）在一次“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，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将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将 的油酸溶于酒精中制成 的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入
75滴，量筒内的溶液增加 。
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。
（1）上述步骤中，正确的顺序是________；
（2）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________；
（3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧
挨在一起的。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C．求每滴溶液体积时， 的溶液的滴数多记了10滴D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
9．（2021·山东省青岛第六十八中学高二期中）请回答下列问题：
（1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列所给步骤的合理顺序为____________
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半格的舍去，大于半格的算一
个），再根据方格的边长求出油膜的面积S；
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
形状描画在玻璃板上；
C．用浅盘装入约 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；
D．用公式 求出薄膜厚度，即油酸分子的直径；
E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 。
F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下油酸酒精溶液的滴数 与量筒
中增加的溶液体积 。
（2）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量
，密度 。若 滴油酸的体积为 ，则 滴油酸所能形成的单分子
油膜的面积约是多少？_______（取 。球的体积 与直径 的关系为 ，结果
保留一位有效数字）
1．（2019·全国·高考真题）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_________________________________．
2．（2011·全国·高考真题）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往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm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，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；
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_____ _____．(填写步骤前面的数字)
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l 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0.13 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．（2011·上海·高考真题）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中
（1）某同学操作步骤如下
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在蒸发皿中盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明的方格纸测量油膜的面积
改正其中的错误_____________ _____________
（2）若油酸酒精溶液浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测
出油酸分子的直径为__________．
