資源簡介

實驗十九　用油膜法估測油酸分子的大小
1.某實驗小組完成“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。
（1）該小組進行下列實驗操作，請選出需要的實驗操作，并將它們按操作先后順序排列：D　　　　C（用字母符號表示）；
（2）某次實驗時，滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散開形成如圖所示的“鋸齒”邊沿圖案，出現該圖樣的可能原因是　　　　。
A.盆中裝的水量太多
B.爽身粉撒得太多，且厚度不均勻
C.盆太小，導致油酸無法形成單分子層
（3）甲、乙、丙三位同學分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，但都發生了操作錯誤。其中會導致所測的分子直徑d偏小的是　　　　。
A.甲同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大一些
B.乙在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細，每滴油酸酒精溶液的體積比原來的小
C.丙在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導致計算的面積比實際面積小一些
2.在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，某同學操作如下：
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在邊長約10 cm的正方形淺盤內注入適量的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形狀穩定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油膜的輪廓（如圖所示），每個方格的邊長為1.0 cm。
（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含　　　　mL油酸；
（2）由上述數據估算得到油酸分子直徑的數量級約為　　　　m；
（3）已知油酸分子的直徑數量級為10－10 m，該同學實驗結果產生偏差的原因可能是　　　　　　　　　　　。
（4）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油酸的　　　　（填選項前字母）。
A.摩爾質量 B.摩爾體積
C.質量 D.體積
3.（2025·北京海淀區模擬）用油膜法估測油酸分子的大小實驗體現了通過對宏觀量的測量來實現對微觀量的間接測量的方法。
（1）甲同學配制好油酸酒精溶液，并測出一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為V，之后又進行了下列操作，其中錯誤的一項是　　　　；其余正確操作的合理順序是　　　　。
A.將一滴純油酸滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜
B.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜
C.向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上
D.將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油酸膜的面積S。再根據d＝估算出油酸分子的直徑
E.將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上
（2）乙同學在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，將6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取適量溶液滴入量筒，測得每滴入75滴，量筒內的溶液增加1 mL。用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有爽身粉的淺盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜邊緣輪廓，如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊長為1 cm，則油酸膜的面積約為　　　　m2（保留兩位有效數字）。由以上數據，可估算出油酸分子的直徑約為　　　　m（保留兩位有效數字）。
（3）丙同學將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，導致最終測出的油酸分子直徑　　　　（選填“偏大”或“偏小”）。
（4）在用油膜法估測分子大小的實驗中，已知純油酸的摩爾質量為M，密度為ρ，一滴油酸酒精溶液
中含純油酸的質量為m，一滴油酸酒精溶液滴在水面上擴散后形成的純油酸油膜最大面積為S，阿伏加德羅常數為NA。以上各量均采用國際單位制，對于油酸分子的直徑和分子數量有如下判斷：
①油酸分子直徑d＝
②油酸分子直徑d＝
③一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝NA
④一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝NA
以上判斷正確的是　　　　。
A.①和③ B.①和④
C.②和④ D.②和③
4.在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL溶液中有純油酸0.5 mL，用注射器測得1 mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入撒有爽身粉的盛水淺盤中，待水面穩定后，得到油膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1 cm。
（1）油酸分子的直徑是　　　　m。（結果保留兩位有效數字）
（2）利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏加德羅常數的表達式為NA＝　　　　。
實驗十九　用油膜法估測油酸分子的大小
1.（1）BFE　（2）B　（3）A
解析：（1）“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗步驟為：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，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；往淺盤里倒入約2 cm深的水，水面穩定后將適量爽身粉均勻撒在水面上；用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定，將帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；計算出油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。故實驗操作順序為DBFEC。
（2）出現該圖樣的可能原因是：爽身粉撒得太多，且厚度不均勻，導致油酸沒有均勻排列開。故選B。
（3）甲同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積比實際值小，由d＝，可知所測的分子直徑d偏小，故A正確；乙同學在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細，一滴油酸酒精溶液的實際體積變小，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積變小，對應的油膜面積S變小，但體積V還是按原來的計算，由d＝，可知所測的分子直徑d偏大，故B錯誤；丙在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導致計算的面積比實際面積小一些，由d＝，可知所測的分子直徑d偏大，故C錯誤。
2.（1）2×10－4　（2）10－8　（3）油酸膜沒有完全展開，形成的不是單分子油膜層　（4）B
解析：（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V＝× mL＝2×10－4 mL。
（2）油膜的面積約為
S＝56×12×10－4 m2＝5.6×10－3 m2
油酸分子直徑約為
d＝＝ m≈3.6×10－8 m
故油酸分子直徑的數量級約為10－8 m。
（3）已知油酸分子的直徑數量級為10－10 m，該同學實驗結果產生偏差的原因可能是：油膜沒有完全展開，形成的不是單分子油膜層。
（4）根據阿伏加德羅常數計算公式NA＝
可知要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油酸的摩爾體積，故選B。
3.（1）A　CBED　（2）1.1×10－2　7.3×10－10　（3）偏大　（4）C
解析：（1）為了使得油膜形成單分子油膜層，實驗時，需要將油酸進行稀釋，不能直接將一滴純油酸滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜，A錯誤，符合題意。實驗時，先向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，再將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜，隨后將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上，最后將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油酸膜的面積S。再根據d＝估算出油酸分子的直徑。即正確操作的合理順序是CBED。
（2）利用數格子的方法，油酸膜的面積約為
S＝114×1×10－2×1×10－2 m2≈1.1×10－2 m2
1滴該溶液中的純油酸體積為
V＝××10－6 m3＝8×10－12 m3
則估算出油酸分子的直徑約為
d＝＝ m≈7.3×10－10 m。
（3）由于d＝，若將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，體積偏大，則所測的分子直徑d明顯偏大。
（4）由于一滴油酸酒精溶液中含純油酸的質量為m，則該純油酸的體積為V＝，根據d＝，解得d＝，則①錯誤，②正確；一滴純油酸的物質的量為n0＝，一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝n0NA，解得n＝NA，③錯誤，④正確，故選C。
4.（1）8.8×10－10　（2）
解析：（1）根據已知條件可得油酸酒精溶液中油酸的濃度為
c＝＝5×10－4
則一滴該油酸酒精溶液中油酸的體積為
V0＝×5×10－4 mL＝6.25×10－6 mL＝6.25×10－12 m3
對形成的油膜面積進行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的記為一格，估算可得油膜面積為
S＝71×1×10－4 m2＝7.1×10－3 m2
則油酸分子的直徑為
d＝＝ m≈8.8×10－10 m。
（2）球狀分子的體積V'＝πd3
而根據已知條件可得d＝
分子的質量m'＝ρV'
阿伏加德羅常數為NA＝＝。
3 / 3實驗十九　用油膜法估測油酸分子的大小
一、實驗原理
實驗采用油酸在水面上形成一層　　　　油膜的方法估測油酸分子的大小。當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發，在水面上形成如圖甲所示形狀的一層純　　　　薄膜。如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，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純油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示油酸分子的直徑，如圖乙所示，則d＝　　　　。
二、實驗器材
清水、淺盤、注射器（或膠頭滴管）、坐標紙、玻璃板、爽身粉（或石膏粉）、油酸酒精溶液、燒杯（或量筒）、彩筆。
三、實驗過程
1.在　　　　中盛入適量的水（約2 cm深），靜置一段時間使水處于穩定狀態。
2.用注射器（或膠頭滴管）取事先配好的體積濃度為k的　　　　　　溶液，逐滴滴入燒杯（或量筒）中，記下滴入1 mL溶液的滴數N。
3.將適量爽身粉（或石膏粉）　　　　地撒在水面上。
4.用注射器（或膠頭滴管）靠近水面將一滴　　　　　　溶液滴在水面上。
5.待油酸膜的面積穩定后，把玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出　　　　的形狀。
四、數據處理
1.計算一滴溶液中油酸的體積：V＝（mL）。
2.計算油膜的面積S：以邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內正方形的個數，大于半個的算　　　　，不足半個的　　　　。
3.計算油酸的分子直徑：d＝（注意單位統一）。
五、注意事項
1.在水面上撒爽身粉（或石膏粉）時，注意不要觸動淺盤中的水。
2.在有機玻璃板上描繪輪廓時動作要輕而迅速，眼睛視線要始終與玻璃板垂直。
3.油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免改變濃度，產生誤差。
4.注射器針頭高出水面的高度應在1 cm之內。當針頭靠水面很近（油酸未滴下之前）時，會發現針頭下方的粉層已被排開，是由針頭中酒精揮發所致，不影響實驗效果。
5.本實驗只要求估算油酸分子的大小，實驗結果數量級符合要求即可。
　　
在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。
（1）本實驗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。若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶液中含有純油酸體積為V，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　　　　。
（2）某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進行了下列操作：
A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩定的油酸薄膜
B.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積
C.將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上
D.向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上
以上操作的合理順序是　　　　（填字母代號）。
（3）該同學做完實驗后，發現自己所測的分子直徑d明顯偏大。出現這種情況的原因可能是　　　　。
A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算
B.油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
C.水面上爽身粉撒得太多，油膜沒有充分展開
D.計算油膜面積時，將不完整的方格作為完整方格處理
（4）將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液；測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。現取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜面積是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直徑為　　　　 m。（結果保留1位有效數字）
嘗試解答
（2025·福建三明模擬）“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗方法及步驟如下：
①向1 mL的油酸中加酒精，直至總量達到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，當滴入100滴時，測得其體積恰好是1 mL；
③先往邊長為30～40 cm的淺盤里倒入2 cm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，待油酸薄膜形狀穩定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油膜的形狀；
⑤將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，小方格的邊長為20 mm，數出輪廓范圍內小方格的個數N。
根據以上信息，回答下列問題：
（1）由圖可知油膜面積為　　　　 m2；計算出油酸分子直徑為　　　 m。（結果保留兩位有效數字）
（2）在實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物理思想方法是　　　　。
A.等效替代法 B.類比法
C.理想模型法 D.控制變量法
（3）若某學生計算油酸分子直徑的結果偏大，可能是由于　　　　。
A.油酸未完全散開
B.油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值
C.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數多記了10滴
嘗試解答
實驗十九　用油膜法估測油酸分子的大小
【立足“四層”·夯基礎】
一、單分子　油酸　
三、1.淺盤　2.油酸酒精　3.均勻　4.油酸酒精　5.油膜
四、2.一個　舍去
【著眼“四翼”·探考點】
【典例1】 （1）單層　　（2）DACB　（3）AC　（4）6×10－10
解析：（1）本實驗利用了油酸分子易在水面上形成單層分子油膜的特性。若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶液中含有純油酸的體積為V，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）合理的順序是DACB。
（3）根據d＝可知，將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，則測得的V偏大，測得的分子直徑d偏大，故A正確；油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度變大，則測得的V偏小，則測得的分子直徑偏小，故B錯誤；水面上爽身粉撒得太多，油膜沒有充分展開，則S的測量值偏小，分子直徑測量值偏大，故C正確；計算油膜面積時，將不完整的方格作為完整方格處理，則S測量值偏大，則分子直徑測量值偏小，故D錯誤。
（4）一滴該油酸酒精溶液含純油酸的體積為V＝× cm3＝10－10 m3。
油酸分子的直徑為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體積為
V＝× mL＝2×10－11 m3
根據大于半個方格的計為一個，小于半個方格的不計的原則，可得油膜形狀占據的方格數約為N＝115格，所以油膜的面積為
S＝115×202×10－6 m2＝4.6×10－2 m2
所以油酸分子的直徑為
d＝＝ m≈4.3×10－10 m。
（2）實驗中把分子看作小球，認為油酸分子能夠一個一個緊密排列，在水面上形成單分子層油膜，是采用了理想模型法，C正確。
（3）計算油酸分子直徑的依據是d＝。油酸未完全散開，則測得的油膜面積所占方格數目偏少，所以導致油酸分子直徑計算值偏大，A正確；油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值，則一滴溶液中純油酸計算體積偏小，導致油酸分子直徑計算值偏小，B錯誤；計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則測得的油膜面積所占方格數目偏少，所以導致油酸分子直徑計算值偏大，C正確；求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數多記了10滴，則導致一滴溶液體積計算值偏小，則一滴溶液中純油酸體積計算值偏小，導致油酸分子直徑計算值偏小，D錯誤。
3 / 3(共41張PPT)
實驗十九　用油膜法估測油酸分子的大小
高中總復習·物理
目 錄
01
立足”四層”·夯基礎
02
著眼“四翼”·探考點
04
培養“思維”·重落實
概念 公式 定理
立足“四層”·夯基礎
一、實驗原理
實驗采用油酸在水面上形成一層 油膜的方法估測油酸分子的大
小。當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，
其中的酒精溶于水，并很快揮發，在水面上形成如圖甲所示形狀的一層
純 薄膜。如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的
面積，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純油
酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示油酸分子的直徑，如圖乙
所示，則d＝ 。
單分子　
油酸　
　
二、實驗器材
清水、淺盤、注射器（或膠頭滴管）、坐標紙、玻璃板、爽身粉（或石膏
粉）、油酸酒精溶液、燒杯（或量筒）、彩筆。
三、實驗過程
1. 在 中盛入適量的水（約2 cm深），靜置一段時間使水處于穩定
狀態。
2. 用注射器（或膠頭滴管）取事先配好的體積濃度為k的 溶
液，逐滴滴入燒杯（或量筒）中，記下滴入1 mL溶液的滴數N。
3. 將適量爽身粉（或石膏粉） 地撒在水面上。
4. 用注射器（或膠頭滴管）靠近水面將一滴 溶液滴在水
面上。
5. 待油酸膜的面積穩定后，把玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出
的形狀。
淺盤　
油酸酒精　
均勻　
油酸酒精　
油膜　
四、數據處理
1. 計算一滴溶液中油酸的體積：V＝（mL）。
2. 計算油膜的面積S：以邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內正方形
的個數，大于半個的算 ，不足半個的 。
3. 計算油酸的分子直徑：d＝（注意單位統一）。
一個　
舍去　
五、注意事項
1. 在水面上撒爽身粉（或石膏粉）時，注意不要觸動淺盤中的水。
2. 在有機玻璃板上描繪輪廓時動作要輕而迅速，眼睛視線要始終與玻璃板
垂直。
3. 油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免改變濃度，產生誤差。
4. 注射器針頭高出水面的高度應在1 cm之內。當針頭靠水面很近（油酸未
滴下之前）時，會發現針頭下方的粉層已被排開，是由針頭中酒精揮發所
致，不影響實驗效果。
5. 本實驗只要求估算油酸分子的大小，實驗結果數量級符合要求即可。
題型 規律 方法
著眼“四翼”·探考點
在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，我們通過宏觀量的
測量間接計算微觀量。
（1）本實驗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。若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶
液中含有純油酸體積為V，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 。
解析： 本實驗利用了油酸分子易在水面上形成單層分子油膜的特
性。若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶液中含有純油酸的體積為
V，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＝。
單層　
　
（2）某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸
酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進行
了下列操作：
A. 將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩定的
油酸薄膜
B. 將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積
C. 將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上
D. 向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上
以上操作的合理順序是 （填字母代號）。
解析： 合理的順序是DACB。
DACB　
（3）該同學做完實驗后，發現自己所測的分子直徑d明顯偏大。出現這種
情況的原因可能是 。
A. 將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算
B. 油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化
C. 水面上爽身粉撒得太多，油膜沒有充分展開
D. 計算油膜面積時，將不完整的方格作為完整方格處理
AC　
解析： 根據d＝可知，將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進
行計算，則測得的V偏大，測得的分子直徑d偏大，故A正確；油酸酒精溶
液長時間放置，酒精揮發使溶液的濃度變大，則測得的V偏小，則測得的
分子直徑偏小，故B錯誤；水面上爽身粉撒得太多，油膜沒有充分展開，
則S的測量值偏小，分子直徑測量值偏大，故C正確；計算油膜面積時，將
不完整的方格作為完整方格處理，則S測量值偏大，則分子直徑測量值偏
小，故D錯誤。
（4）將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液；測得1 cm3的
油酸酒精溶液有50滴。現取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成
的油膜面積是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直徑為 m。
（結果保留1位有效數字）
解析：一滴該油酸酒精溶液含純油酸的體積為V＝× cm3＝10－10m3。
油酸分子的直徑為d＝＝ m≈6×10－10 m。
6×10－10　
（2025·福建三明模擬）“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗
方法及步驟如下：
①向1 mL的油酸中加酒精，直至總量達到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，當滴入100滴時，測得其體積恰好是1 mL；
③先往邊長為30～40 cm的淺盤里倒入2 cm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，待油酸薄膜形狀穩定后，將事
先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油膜的形狀；
⑤將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，小方格的邊長為20
mm，數出輪廓范圍內小方格的個數N。
根據以上信息，回答下列問題：
（1）由圖可知油膜面積為 m2；計算出油酸分子直徑
為 m。（結果保留兩位有效數字）
解析： 一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為
V＝× mL＝2×10－11 m3
根據大于半個方格的計為一個，小于半個方格的不計的原則，可得油膜形
狀占據的方格數約為N＝115格，所以油膜的面積為
S＝115×202×10－6 m2＝4.6×10－2 m2
所以油酸分子的直徑為
d＝＝ m≈4.3×10－10 m。
4.6×10－2　
4.3×10－10　
（2）在實驗中，認為油酸分子在水面上形成的是單分子層，這體現的物
理思想方法是 。
A. 等效替代法 B. 類比法
C. 理想模型法 D. 控制變量法
解析： 實驗中把分子看作小球，認為油酸分子能夠一個一個緊密排
列，在水面上形成單分子層油膜，是采用了理想模型法，C正確。
C　
（3）若某學生計算油酸分子直徑的結果偏大，可能是由于 。
A. 油酸未完全散開
B. 油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值
C. 計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數多記了10滴
AC　
解析： 計算油酸分子直徑的依據是d＝。油酸未完全散開，則測得
的油膜面積所占方格數目偏少，所以導致油酸分子直徑計算值偏大，A正
確；油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值，則一滴溶液中純油酸計算體積
偏小，導致油酸分子直徑計算值偏小，B錯誤；計算油膜面積時，舍去了
所有不足一格的方格，則測得的油膜面積所占方格數目偏少，所以導致油
酸分子直徑計算值偏大，C正確；求每滴溶液體積時，1 mL的溶液的滴數
多記了10滴，則導致一滴溶液體積計算值偏小，則一滴溶液中純油酸體積
計算值偏小，導致油酸分子直徑計算值偏小，D錯誤。
培養“思維”·重落實
夯基 提能 升華
1. 某實驗小組完成“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。
（1）該小組進行下列實驗操作，請選出需要的實驗操作，并將它們按操
作先后順序排列：D C（用字母符號表示）；
BFE　
1
2
3
4
解析： “用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗步驟為：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，記下量筒內每增加一
定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；往淺盤里倒入約
2 cm深的水，水面穩定后將適量爽身粉均勻撒在水面上；用注射器將事先
配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定，將帶有坐標方格
的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；計算出
油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。故實驗
操作順序為DBFEC。
1
2
3
4
（2）某次實驗時，滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散開形成如圖所示
的“鋸齒”邊沿圖案，出現該圖樣的可能原因是 。
A. 盆中裝的水量太多
B. 爽身粉撒得太多，且厚度不均勻
C. 盆太小，導致油酸無法形成單分子層
B　
解析： 出現該圖樣的可能原因是：爽身粉撒得太多，且厚度不均
勻，導致油酸沒有均勻排列開。故選B。
1
2
3
4
（3）甲、乙、丙三位同學分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分
子的大小”實驗，但都發生了操作錯誤。其中會導致所測的分子直徑d偏
小的是 。
A. 甲同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，導致油酸
酒精溶液的實際濃度比計算值大一些
B. 乙在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個
注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的細，每滴
油酸酒精溶液的體積比原來的小
C. 丙在計算油膜面積時，把凡是不足一格的油膜都不計，導致計算的面積
比實際面積小一些
A　
1
2
3
4
解析： 甲同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒少了一點，
導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶
液中純油酸的體積比實際值小，由d＝，可知所測的分子直徑d偏小，故A
正確；乙同學在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿
錯了一個注射器把溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的
細，一滴油酸酒精溶液的實際體積變小，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體
積變小，對應的油膜面積S變小，但體積V還是按原來的計算，由d＝，可
知所測的分子直徑d偏大，故B錯誤；丙在計算油膜面積時，把凡是不足一
格的油膜都不計，導致計算的面積比實際面積小一些，由d＝，可知所測
的分子直徑d偏大，故C錯誤。
1
2
3
4
2. 在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，某同學操作如下：
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在邊長約10 cm的正方形淺盤內注入適量的水，
將爽身粉均勻地撒在水
面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形狀穩定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油膜的輪廓
（如圖所示），每個方格的邊長為1.0 cm。
1
2
3
4
（1）該實驗中一滴油酸酒精溶液含 mL油酸；
解析： 該實驗中一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V＝× mL
＝2×10－4 mL。
2×10－4　
1
2
3
4
（2）由上述數據估算得到油酸分子直徑的數量級約為 m；
解析： 油膜的面積約為
S＝56×12×10－4 m2＝5.6×10－3 m2
油酸分子直徑約為
d＝＝ m≈3.6×10－8 m
故油酸分子直徑的數量級約為10－8 m。
10－8　
1
2
3
4
（3）已知油酸分子的直徑數量級為10－10 m，該同學實驗結果產生偏差的
原因可能是 。
解析： 已知油酸分子的直徑數量級為10－10 m，該同學實驗結果產生
偏差的原因可能是：油膜沒有完全展開，形成的不是單分子油膜層。
油酸膜沒有完全展開，形成的不是單分子油膜層　
1
2
3
4
解析： 根據阿伏加德羅常數計算公式NA＝
可知要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油酸的摩爾體積，故選B。
（4）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要
知道油酸的 （填選項前字母）。
A. 摩爾質量 B. 摩爾體積
C. 質量 D. 體積
B　
1
2
3
4
3. （2025·北京海淀區模擬）用油膜法估測油酸分子的大小實驗體現了通
過對宏觀量的測量來實現對微觀量的間接測量的方法。
（1）甲同學配制好油酸酒精溶液，并測出一滴油酸酒精溶液中所含純油
酸的體積為V，之后又進行了下列操作，其中錯誤的一項是 ；其余正
確操作的合理順序是 。
A. 將一滴純油酸滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜
B. 將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油酸膜
C. 向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上
D. 將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油酸膜的面積S。再根
據d＝估算出油酸分子的直徑
E. 將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上
A　
CBED　
1
2
3
4
解析： 為了使得油膜形成單分子油膜層，實驗時，需要將油酸進行
稀釋，不能直接將一滴純油酸滴到水面上，讓它在水面上自由地擴展為油
酸膜，A錯誤，符合題意。實驗時，先向淺盤中倒入約2 cm深的水，將爽
身粉均勻地撒在水面上，再將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，讓它在水面
上自由地擴展為油酸膜，隨后將玻璃板蓋到淺盤上，用彩筆將油酸膜的輪
廓畫在玻璃板上，最后將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油
酸膜的面積S。再根據d＝估算出油酸分子的直徑。即正確操作的合理順
序是CBED。
1
2
3
4
（2）乙同學在做“用油膜法估測分子的大小”
實驗時，將6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL
的油酸酒精溶液。用注射器取適量溶液滴入量
筒，測得每滴入75滴，量筒內的溶液增加1 mL。
用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有爽身粉
的淺盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜
邊緣輪廓，如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊長為1 cm，則油酸膜的面積約為 m2（保留兩位有效數字）。由以上數據，可估算出油酸分子的直徑約為 m（保留兩位有效數字）。
1.1×10－2　
7.3×10－10　
1
2
3
4
解析：利用數格子的方法，油酸膜的面積約為
S＝114×1×10－2×1×10－2 m2≈1.1×10－2 m2
1滴該溶液中的純油酸體積為
V＝××10－6 m3＝8×10－12 m3
則估算出油酸分子的直徑約為
d＝＝ m≈7.3×10－10 m。
1
2
3
4
（3）丙同學將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，導致最
終測出的油酸分子直徑 （選填“偏大”或“偏小”）。
偏大　
解析：由于d＝，若將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，
體積偏大，則所測的分子直徑d明顯偏大。
1
2
3
4
以上判斷正確的是 。
A. ①和③ B. ①和④
C　
①油酸分子直徑d＝
②油酸分子直徑d＝
③一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝NA
④一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝NA
（4）在用油膜法估測分子大小的實驗中，已知純油酸的摩爾質量為M，密
度為ρ，一滴油酸酒精溶液中含純油酸的質量為m，一滴油酸酒精溶液滴在
水面上擴散后形成的純油酸油膜最大面積為S，阿伏加德羅常數為NA。以
上各量均采用國際單位制，對于油酸分子的直徑和分子數量有如下判斷：
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純油酸的質量為m，則該純油酸的體積為V＝，根據d＝，解得d＝，則①錯誤，②正確；一滴純油酸的物質的量為n0＝，一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子數n＝n0NA，解得n＝NA，③錯誤，④正確，故選C。
1
2
3
4
4. 在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃
度為每1 000 mL溶液中有純油酸0.5 mL，用注射器測得1 mL上述溶液有80
滴，把1滴該溶液滴入撒有爽身粉的盛水淺盤中，待水面穩定后，得到油
膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1 cm。
（1）油酸分子的直徑是 m。（結果保留兩位有效數字）
8.8×10－10　
1
2
3
4
解析：根據已知條件可得油酸酒精溶液中油酸的濃度為
c＝＝5×10－4
則一滴該油酸酒精溶液中油酸的體積為
V0＝×5×10－4 mL＝6.25×10－6 mL＝6.25×10－12 m3
對形成的油膜面積進行估算，不足半格的舍去，大于等于
半格的記為一格，估算可得油膜面積為
S＝71×1×10－4 m2＝7.1×10－3 m2
則油酸分子的直徑為
d＝＝ m≈8.8×10－10 m。
1
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4
（2）利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數。如果已知
體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密
度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏加德羅常數的表達式為NA＝ 。
解析： 球狀分子的體積V'＝πd3
而根據已知條件可得d＝
分子的質量m'＝ρV'
阿伏加德羅常數為NA＝＝。
　
1
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THANKS
演示完畢 感謝觀看

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