热学专题实验——《用油膜法估测油酸分子的大小》专项提升
一、典型例题 方法赏析
1．（2024高三上·望城开学考）“用油膜法估测分子的大小”的实验
（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是 。
A．将油酸形成的膜看成单分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．考虑了各油酸分子间的间隙
D．将油酸分子看成球形
（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
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，滴入量筒中的溶液的滴数多记了10滴
（3）某同学做“用油膜法估测分子的大小”实验。现有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精与油酸的体积比为a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d= 。
（2024高二下·湖州期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
2．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上时，仔细观察会发现油膜的面积先很快变大，接着收缩，最后才稳定下来，其中油膜会收缩的原因是_____。
A．水的表面张力
B．油酸的表面张力
C．油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快挥发
3．如图所示，实验中得到两幅膜，图甲中油膜成“爆炸”形，图乙中粉膜变得“支离破碎”，关于这两幅膜的形成原因下列分析正确的是_____。
A．图甲是因为注射器针头离水面太高
B．图甲是因为注射器针尖较粗
C．图乙是因为油酸酒精溶液的浓度太小了
D．图乙是因为撒粉太少，粉膜太薄
（2024高二下·瑞昌期末）某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时。
4．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
5．下列操作中可能导致直径d偏小的是（ ）
A．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偏小
B．计算油膜面积时，只数了完整的方格数
C．计算每滴溶液的体积时，1mL溶液的滴数多记了1滴
D．计算油膜面积时，将不足半格的都算成一格
6．（2024高二下·惠民月考）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______（填选项前的字母）。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）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：______。
A． B． C．
D． E． F．
（4）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______（填选项）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
（5）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，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1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字）
二、夯实基础 提升能力
7．（2024高二下·湖州月考）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。
在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取1mL油酸，倒入标注500mL的容量瓶中，再加入酒精后得到500mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标中每个小正方形方格的大小为。由图可以估算出油膜的面积是 。由此估算出油酸分子的直径是 m（保留1位有效数字）。
8．（2024高二下·淮安月考）（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）；
（2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：
①油酸膜的面积是 cm2：
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ，
③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为
9．（2024高二下·上海市期中） 在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，
（1）运用到的科学方法有 、 等。
（2）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。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为。由此估算出油酸分子的直径为 m（结果保留一位有效数字）；
（3）（单选题）某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍，可能性最大的原因是（ ）
A．计算油膜面积时，只数了完整方格的数目
B．测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴
C．误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
（4）（单选题）测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的（ ）
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积
（5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能随分子间距r的变化图线。请指出图乙的两个不合理之处：
1、 ；
2、 。
10．（2024高二下·东西湖期中）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定．
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S，则估算油酸分子直径的表达式 ．
（3）关于本实验下列说法正确的有__________
A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果将偏大
B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果将偏小
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果将偏小
D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果将偏大
三、思维提升 创新应用
11．（2024高二下·渑池月考）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有（ ）
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）。则估算油酸分子直径的表达式 。
12．（2024高二下·渑池月考）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有（ ）
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）。则估算油酸分子直径的表达式 。
13．（2024高三上·成都开学考）某同学利用油膜法估测油酸分子的大小。
（1）本实验用到的物理研究方法是（ ）
A．控制变量法 B．理想模型法 C．极限思维法
（2）该同学进行了如下操作，正确的操作顺序是 ；
①将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数格的方法估算出油膜的面积S
②用注射器吸入一定体积（体积为V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均匀地滴到玻璃杯中，记下滴出的总滴数N
③当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上
④在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散开
（3）若所用油酸酒精溶液的浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）为a，则该同学测得的油酸分子直径为 （用a、S、V、N表示）。
14．（2024高二下·荣县月考）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，
（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_________。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10 m，为顺利完成实验，则该老师配制的油酸酒精溶液体积浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 ‰（保留2位有效数字）。
（3）某实验小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于_________。
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大
C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开
D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数少计了1滴
15．（2024高二下·郯城月考）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，
（1）该实验中的理想化假设是（ ）
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（ ）
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长时0.5cm，由此估算出油酸分子的直径为（ ）
A．7m B．4m C．7m D．2m
（4）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 ‰（保留两位有效数字）。
16．（2024高二下·云南期中）某同学要做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）采用油膜法估测油酸分子的大小，实际上是将油酸分子视为一种理想化模型，它包括三个假设，即①油酸分子为球形、② 、③ 。
（2）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列： 。
（3）实验使用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液其体积为1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
若每一小方格的边长为2cm，则油酸薄膜的面积为 ；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 ；根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m。（结果均保留两位有效数字）
（4）某同学在实验中的计算结果明显偏小，可能的原因是____（填正确答案标号）。
A．油酸还未完全散开
B．求每滴溶液的体积时，溶液的滴数少记了10滴
C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算
答案解析部分
1．【答案】ABD；AC；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是：将油酸形成的膜看成单分子油膜；不考虑各油酸分子间的间隙，认为油酸分子一个一个的紧密排列；将油酸分子看成球形。故选ABD。
（2）AC、油酸未完全散开和计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，都可使面积变小，根据
可知，油酸分子直径测量值偏大，故AC正确．
BD、油酸溶液浓度低于实际值和求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，都会使油酸体积变小，根据
可知，油酸分子直径测量值偏小，故BD错误．
（3）每滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为
由图可知油膜的面积为
则油酸分子直径为
故答案为：第1空：ABD
第2空：AC
第3空：
【分析】1.理解实验原理，熟练实验操作步骤。
2.根据图示油膜估算油膜的面积，难点在求出一滴油酸酒精溶液的纯油酸体积。
【答案】2．C
3．D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【答案】4．C
5．C；D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【分析】（1）根据实验原理理解本实验中涉及到的实验方法；
（2）根据公式V=dS结合选项内容完成分析
4．根据实验原理理解本实验中涉及到的实验方法，本实验的理论基础是认为油酸分子在水面上形成了单分子层。使实验简单化，属理想模型法。
5．根据公式V=dS结合选项内容完成分析，计算分子直径时应用的表达式为
A．在配置油酸的酒精溶液时，若多倒了酒精，溶剂偏多，溶质不变，则实际浓度偏低，代入数据值浓度偏大，所得直径d计算偏大，故A错误；
B．计算油膜面积S时，只数了完整的方格数，多余半格的和少于半格的都不数，则油膜面积偏小，直径计算值偏大，故B错误；
C．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了一滴，根据实验原理，则体积测量值偏小，直径计算值偏小，故C正确；
D．计算油膜面积时，将所有不足半格的也算作一格，与B选项相反，则油膜面积偏大，所得直径计算值偏小，故D正确。
故选CD。
6．【答案】（1）C
（2）B
（3）
（4）D
（5）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
7．【答案】256；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
8．【答案】bcad；；；；B
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算；用油膜法估测油酸分子的大小
9．【答案】（1）理想模型法；积累法
（2）
（3）C
（4）B
（5）图乙r1处分子势能为零的点不合理。；图乙在的范围内弯曲情况不合理。
【知识点】分子间的作用力；用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】 【解答】（1）本实验将油酸分子看作球型，运用的是理想模型法；测量一滴油酸溶液的体积运用的是积累法；
（2）一滴该油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）A、计算油膜面积时，只数了完整方格数目，面积偏小，则测量出的直径偏大，但是不会偏大几百倍，故A错误；
B、测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴，油酸体积偏大10倍，油膜面积偏大10倍，所以测量出的直径不会偏大，故B错误；
当实验中配制的油酸酒精溶液的体积分数大约为几百分之一时，如果误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积，则计算时代入的纯油酸的体积值比实际值要大几百倍，从而造成油酸分子直径测量值比实际值大几百倍，故C正确；
D、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，油酸体积偏小，则测得的直径偏小，故D错误。
故答案为：C。
（4）根据题意可知，一个油酸分子的体积为
油酸的摩尔体积为
则阿伏加德罗常数的表达式为
测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积；或者是摩尔质量和密度，故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
（5）图乙r1处分子势能为零的点不合理。由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远减小到r1的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中r1处以右F-r图线下的总面积应当为零，图中显然不符合。
图乙在r0【分析】 熟悉掌握有油膜法测量分子直径实验所用到的科学方法及操作步骤和注意事项。根据实验原理分析得出分子直径与纯油酸体积和油膜面积之间的关系，再结合题意确定各操作对实验数据的影响。熟悉掌握阿伏加德罗常数的应用与求解方法。分子间的作用力做正功，分子势能减小。根据分子间的作用力判断移动过程，分子力做功情况，继而确定分子势能变化情况。
10．【答案】（1）B；C
（2）
（3）D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
11．【答案】（1）B；C
（2）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
12．【答案】（1）B；C
（2）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
13．【答案】（1）B
（2）②④③①
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
14．【答案】（1）B
（2）1.1
（3）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
15．【答案】（1）
（2）B
（3）C
（4）1.1
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
16．【答案】（1）分子之间无空隙； 油膜是单分子层
（2）CAEDB
（3）；；
（4）C；D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）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。在这些理想假设的基础上测量分子直径；
（2）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：CAEDB。
（3）每个小方格的面积为
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为100个，则油膜的面积约为
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为
（4）A.油酸还未完全散开，油膜面积偏小，结果偏大，A错误；
B.求每滴溶液的体积时，1cm3溶液的滴数少记了10滴，导致（3）计算式中V偏大，结果偏大，B错误
C.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度增大，（3）计算式中S偏大，结果偏小，C正确；
D.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算，（3）计算式中S偏大，结果偏小，D正确；
故答案为：CD.
【分析】（1）在这些理想假设的基础上测量分子直径；
（2）面积超过正方形面积一半的正方形的个数才在计数范围内；
（3）根据直径计算式进行分析。
1 / 1热学专题实验——《用油膜法估测油酸分子的大小》专项提升
一、典型例题 方法赏析
1．（2024高三上·望城开学考）“用油膜法估测分子的大小”的实验
（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是 。
A．将油酸形成的膜看成单分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．考虑了各油酸分子间的间隙
D．将油酸分子看成球形
（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
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，滴入量筒中的溶液的滴数多记了10滴
（3）某同学做“用油膜法估测分子的大小”实验。现有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精与油酸的体积比为a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d= 。
【答案】ABD；AC；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是：将油酸形成的膜看成单分子油膜；不考虑各油酸分子间的间隙，认为油酸分子一个一个的紧密排列；将油酸分子看成球形。故选ABD。
（2）AC、油酸未完全散开和计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，都可使面积变小，根据
可知，油酸分子直径测量值偏大，故AC正确．
BD、油酸溶液浓度低于实际值和求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，都会使油酸体积变小，根据
可知，油酸分子直径测量值偏小，故BD错误．
（3）每滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为
由图可知油膜的面积为
则油酸分子直径为
故答案为：第1空：ABD
第2空：AC
第3空：
【分析】1.理解实验原理，熟练实验操作步骤。
2.根据图示油膜估算油膜的面积，难点在求出一滴油酸酒精溶液的纯油酸体积。
（2024高二下·湖州期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
2．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上时，仔细观察会发现油膜的面积先很快变大，接着收缩，最后才稳定下来，其中油膜会收缩的原因是_____。
A．水的表面张力
B．油酸的表面张力
C．油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快挥发
3．如图所示，实验中得到两幅膜，图甲中油膜成“爆炸”形，图乙中粉膜变得“支离破碎”，关于这两幅膜的形成原因下列分析正确的是_____。
A．图甲是因为注射器针头离水面太高
B．图甲是因为注射器针尖较粗
C．图乙是因为油酸酒精溶液的浓度太小了
D．图乙是因为撒粉太少，粉膜太薄
【答案】2．C
3．D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
（2024高二下·瑞昌期末）某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时。
4．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
5．下列操作中可能导致直径d偏小的是（ ）
A．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偏小
B．计算油膜面积时，只数了完整的方格数
C．计算每滴溶液的体积时，1mL溶液的滴数多记了1滴
D．计算油膜面积时，将不足半格的都算成一格
【答案】4．C
5．C；D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【分析】（1）根据实验原理理解本实验中涉及到的实验方法；
（2）根据公式V=dS结合选项内容完成分析
4．根据实验原理理解本实验中涉及到的实验方法，本实验的理论基础是认为油酸分子在水面上形成了单分子层。使实验简单化，属理想模型法。
5．根据公式V=dS结合选项内容完成分析，计算分子直径时应用的表达式为
A．在配置油酸的酒精溶液时，若多倒了酒精，溶剂偏多，溶质不变，则实际浓度偏低，代入数据值浓度偏大，所得直径d计算偏大，故A错误；
B．计算油膜面积S时，只数了完整的方格数，多余半格的和少于半格的都不数，则油膜面积偏小，直径计算值偏大，故B错误；
C．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了一滴，根据实验原理，则体积测量值偏小，直径计算值偏小，故C正确；
D．计算油膜面积时，将所有不足半格的也算作一格，与B选项相反，则油膜面积偏大，所得直径计算值偏小，故D正确。
故选CD。
6．（2024高二下·惠民月考）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______（填选项前的字母）。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）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：______。
A． B． C．
D． E． F．
（4）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______（填选项）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
（5）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，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1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字）
【答案】（1）C
（2）B
（3）
（4）D
（5）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
二、夯实基础 提升能力
7．（2024高二下·湖州月考）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。
在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取1mL油酸，倒入标注500mL的容量瓶中，再加入酒精后得到500mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标中每个小正方形方格的大小为。由图可以估算出油膜的面积是 。由此估算出油酸分子的直径是 m（保留1位有效数字）。
【答案】256；
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
8．（2024高二下·淮安月考）（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）；
（2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：
①油酸膜的面积是 cm2：
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ，
③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为
【答案】bcad；；；；B
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算；用油膜法估测油酸分子的大小
9．（2024高二下·上海市期中） 在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，
（1）运用到的科学方法有 、 等。
（2）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。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为。由此估算出油酸分子的直径为 m（结果保留一位有效数字）；
（3）（单选题）某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍，可能性最大的原因是（ ）
A．计算油膜面积时，只数了完整方格的数目
B．测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴
C．误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积
D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
（4）（单选题）测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的（ ）
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积
（5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能随分子间距r的变化图线。请指出图乙的两个不合理之处：
1、 ；
2、 。
【答案】（1）理想模型法；积累法
（2）
（3）C
（4）B
（5）图乙r1处分子势能为零的点不合理。；图乙在的范围内弯曲情况不合理。
【知识点】分子间的作用力；用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】 【解答】（1）本实验将油酸分子看作球型，运用的是理想模型法；测量一滴油酸溶液的体积运用的是积累法；
（2）一滴该油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）A、计算油膜面积时，只数了完整方格数目，面积偏小，则测量出的直径偏大，但是不会偏大几百倍，故A错误；
B、测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴，油酸体积偏大10倍，油膜面积偏大10倍，所以测量出的直径不会偏大，故B错误；
当实验中配制的油酸酒精溶液的体积分数大约为几百分之一时，如果误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积，则计算时代入的纯油酸的体积值比实际值要大几百倍，从而造成油酸分子直径测量值比实际值大几百倍，故C正确；
D、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，油酸体积偏小，则测得的直径偏小，故D错误。
故答案为：C。
（4）根据题意可知，一个油酸分子的体积为
油酸的摩尔体积为
则阿伏加德罗常数的表达式为
测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积；或者是摩尔质量和密度，故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
（5）图乙r1处分子势能为零的点不合理。由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远减小到r1的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中r1处以右F-r图线下的总面积应当为零，图中显然不符合。
图乙在r0【分析】 熟悉掌握有油膜法测量分子直径实验所用到的科学方法及操作步骤和注意事项。根据实验原理分析得出分子直径与纯油酸体积和油膜面积之间的关系，再结合题意确定各操作对实验数据的影响。熟悉掌握阿伏加德罗常数的应用与求解方法。分子间的作用力做正功，分子势能减小。根据分子间的作用力判断移动过程，分子力做功情况，继而确定分子势能变化情况。
10．（2024高二下·东西湖期中）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定．
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有__________。
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S，则估算油酸分子直径的表达式 ．
（3）关于本实验下列说法正确的有__________
A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果将偏大
B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果将偏小
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果将偏小
D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果将偏大
【答案】（1）B；C
（2）
（3）D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
三、思维提升 创新应用
11．（2024高二下·渑池月考）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有（ ）
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）。则估算油酸分子直径的表达式 。
【答案】（1）B；C
（2）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
12．（2024高二下·渑池月考）某同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，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，油酸分子就立在水面上，完成油酸分子大小测定。
（1）该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小，下列有助于较准确完成实验的理想化方法有（ ）
A．分子都视为立方体形
B．分子都能形成单分子油膜
C．分子都是一个一个紧挨着排列的
D．滴入的油酸溶液是高纯度的油酸酒精溶液
（2）现有按酒精与纯油酸的体积比为a∶b配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）。则估算油酸分子直径的表达式 。
【答案】（1）B；C
（2）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
13．（2024高三上·成都开学考）某同学利用油膜法估测油酸分子的大小。
（1）本实验用到的物理研究方法是（ ）
A．控制变量法 B．理想模型法 C．极限思维法
（2）该同学进行了如下操作，正确的操作顺序是 ；
①将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数格的方法估算出油膜的面积S
②用注射器吸入一定体积（体积为V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均匀地滴到玻璃杯中，记下滴出的总滴数N
③当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上
④在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散开
（3）若所用油酸酒精溶液的浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）为a，则该同学测得的油酸分子直径为 （用a、S、V、N表示）。
【答案】（1）B
（2）②④③①
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
14．（2024高二下·荣县月考）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，
（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_________。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10 m，为顺利完成实验，则该老师配制的油酸酒精溶液体积浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 ‰（保留2位有效数字）。
（3）某实验小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于_________。
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大
C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开
D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数少计了1滴
【答案】（1）B
（2）1.1
（3）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
15．（2024高二下·郯城月考）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，
（1）该实验中的理想化假设是（ ）
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（ ）
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长时0.5cm，由此估算出油酸分子的直径为（ ）
A．7m B．4m C．7m D．2m
（4）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 ‰（保留两位有效数字）。
【答案】（1）
（2）B
（3）C
（4）1.1
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
16．（2024高二下·云南期中）某同学要做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）采用油膜法估测油酸分子的大小，实际上是将油酸分子视为一种理想化模型，它包括三个假设，即①油酸分子为球形、② 、③ 。
（2）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列： 。
（3）实验使用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液其体积为1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
若每一小方格的边长为2cm，则油酸薄膜的面积为 ；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 ；根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m。（结果均保留两位有效数字）
（4）某同学在实验中的计算结果明显偏小，可能的原因是____（填正确答案标号）。
A．油酸还未完全散开
B．求每滴溶液的体积时，溶液的滴数少记了10滴
C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算
【答案】（1）分子之间无空隙； 油膜是单分子层
（2）CAEDB
（3）；；
（4）C；D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）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。在这些理想假设的基础上测量分子直径；
（2）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：CAEDB。
（3）每个小方格的面积为
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为100个，则油膜的面积约为
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为
（4）A.油酸还未完全散开，油膜面积偏小，结果偏大，A错误；
B.求每滴溶液的体积时，1cm3溶液的滴数少记了10滴，导致（3）计算式中V偏大，结果偏大，B错误
C.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度增大，（3）计算式中S偏大，结果偏小，C正确；
D.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算，（3）计算式中S偏大，结果偏小，D正确；
故答案为：CD.
【分析】（1）在这些理想假设的基础上测量分子直径；
（2）面积超过正方形面积一半的正方形的个数才在计数范围内；
（3）根据直径计算式进行分析。
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