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第52 讲 实验：用油膜法估测分子直径
目录
01 考情解码·命题预警...............................................................................................................................1
02 体系构建·思维可视...............................................................................................................................3
01 核心突破·靶向攻坚...............................................................................................................................4
考点 用油膜法估测油酸分子的大小 ...........................................................................................4
知识点1 基本原理与操作..........................................................................................................4
知识点2 数据处理.....................................................................................................................4
知识点3 注意事项与误差..........................................................................................................4
考向1 原理与操作
.................................................................................................................5
考向2 数据处理与误差分析........................................................................................................6
04 真题溯源·考向感知.............................................................................................................................16
1
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考点
要求
考频
2025 年
2024 年
2023 年
用油膜法估测油酸分子的
大小
理解
低频
\
\
\
考情分析：
1.命题形式：单选题非选择题
2.命题分析：各地高考对用油膜法估测油酸分子的大小这个实验的考查近三年没有出现,考查多在原型实
验的所用原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。
3.备考建议：1.理解和掌握用油膜法估测油酸分子的大小实验原理，并会做出必要的误差分析
2、能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。
4.命题情境：
①生活实践类：温度计的使用与校准，比较不同物质的导热性能，观察热膨胀现象等；
②学习探究类：用传感器（热敏电阻/热电偶）精确测温与控制，气体定律实验（玻意耳定律、查理
定律等）。
5.常用方法：图像法、控制变量法
复习目标：
1.知道油膜法估
油酸分子的大小的原理。
测
2.掌握用油膜法估
油酸分子的大小的方法。
测
2
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考点 用油膜法估测油酸分子的大小
3
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知识点1 基本原理与操作
实验原理
操作要领
1.利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单
分子油膜
2.将油酸分子视为球形，测出一定体积油酸
酒精溶液在水面上形成的油膜面积
3.用d＝
算出油膜的厚度
计
(V
一滴油酸酒
为
精溶液中
油酸的体
，
纯
积S
油膜面
为
积)，这
个厚度就近似为油酸分子的直径
1.配制油酸酒精溶液
2.用注射器通过累积法得到1 滴油酸
酒精溶液的体积，再计算出1 滴油酸
酒精溶液中纯油酸的体积V
3.借助坐标纸测量1 滴油酸酒精溶液
在水面上形成的油膜面积S
知识点2 数据处理
1．计算一滴溶液中油酸的体积：V＝(mL)。V0为N 滴油酸酒精溶液的体积，k 为油酸的浓度。
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，大于半个的算一
个，不足半个的舍去。
3．计算油酸分子的直径：d＝(注意
位
一
单
统
)。
知识点3 注意事项与误差
1．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(溶液滴下之前)时，会发现针头下
方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。
2．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画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：
①水面受溶液液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。
3．当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用
脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。
4．本实验只要求估测油酸分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。
误差分析：
1．纯油酸体积的计算引起误差。
2．油膜面积的计算造成误差。
3．油膜形状的边界画线造成误差。
4．油酸酒精溶液浓度的改变造成误差。
考向1 原理与操作
4
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例1 （2024·福建宁德·一模）在估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 2500mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL 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；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0mL 为止，恰好共滴了100 滴；
③在边长约40cm 的浅水盘内注入约2cm 深的水，将细爽身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
爽身粉，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。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 m3，求得的油酸分
子直径为 m（此空保留一位有效数字）。
（2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原
因，可能是 。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．求每滴溶液体积时，1mL 的溶液的滴数多记了10 滴
【变式训练1·变载体】（2023·福建厦门·模拟）某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中，采用
的方法及步骤如下：
①在玻璃瓶中加入0.5mL 的油酸和一定量的酒精，得到250mL 的混合溶液；
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1mL；
③先往浅盘里倒入2cm 深的水，然后将痱子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，将事先准备好的带小方格的透明塑料
板放在浅盘上，并在板上描下油酸膜的形状；
⑤数出轮廓范围内小方格的个数；
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根据以上信息，回答下列问题：
（i）1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 mL；
（ii）若1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L，油膜
的面积为 ，油酸分子直径是 。（用V、N、L 表示）
考向2 数据处理与误差分析
例2 （2024·福建厦门）某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作：
①在玻璃板上描出油膜的轮廓，把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积
②向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上
③将1mL 纯油酸加入酒精中，得到500mL 的油酸酒精溶液
④将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下200 滴溶液的体积为1mL
⑤按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
(1)上述操作正确的顺序是 （填步骤前的序号）；
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为2cm，则本次
实验测得的油酸分子直径大小约为 m（结果保留两位有效数字）；
(3)若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【变式训练1·变考法】（2025 高三上·福建·阶段练习）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1.0mL 的油酸注入2000mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL 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。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量
筒，滴了25 滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为
。
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（2）接着该同学在边长约为50cm 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铺开且稳定后，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1.0cm 的方格纸上，算出完整的方格有126 个，大于半格的有
21 个，小于半格的有19 个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为
，油酸分子的直径约为
m（该空结果保留两位有效数字）。
（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 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．在向量筒中滴入1mL 油酸酒精溶液时，滴数多计了
【变式训练2·变考法】（2024 高三上·福建莆田·开学考试）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甲所示，图
中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）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
（2）油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（3）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是 。
A．甲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取一溶液滴在水面
上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗
B．乙同学用注射器测得80 滴油酸酒精的溶液为
，不小心错记录为81 滴
C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小
了
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。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，则阿伏伽德罗常数的表达式为
。
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1.（2023·北京·高考真题）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
。
2.（2025·广西·高考真题）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
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