高考物理中用油膜法估测分子直径的实验

实验十七用油膜法估测油酸分子的大小1.实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。

当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸酒精溶液就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图3甲所示形状的一层纯油酸薄膜。

如果算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积，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纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d＝V S。

图32.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。

3.实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。

(2)配制油酸酒精溶液，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。

(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积V n时的滴数n。

(4)根据V0＝V nn算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。

(5)向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上。

(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。

(7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。

(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。

(9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝VS算出油酸薄膜的厚度d。

(10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小。

实验题14油膜法估测分子直径时间：50分钟 满分：100分1．（6分）（2020·东海县第二中学高二学业考试）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1×104mL 溶液中有纯油酸6mL ，用注射器测得1mL 上述溶液为75滴。

把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm ，试求：(1)油酸膜的面积是_______cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL 。

(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为_______m 。

【答案】1406810-⨯ 105.710m -⨯【解析】【分析】【详解】（1）[1]油酸膜的面积是S =140×1cm 2=140cm 2（2）[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 64611mL 810mL 1075V -=⨯⨯=⨯ （3）[3]把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径6610281010 5.7101.4010m m V d S ----⨯⨯==≈⨯⨯ 2．（6分）（2020·河北省南和县第一中学高二期中）在“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31cm 的油酸溶于酒精，制成3300cm 的油酸酒精溶液；测得31cm 的油酸酒精溶液有50滴。

第70讲用油膜法估测油酸分子的大小（模拟精练+真题演练）1．（2024·福建宁德·福建省宁德第一中学校考一模）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；①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；①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；①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；①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2．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）如图在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。

（1）某同学实验中先配制一定浓度的油酸酒精溶液，接着又进行了下列操作，操作的合理顺序是 （填字母代号）。

A ．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜B ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上并计算油酸薄膜的面积C ． 将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D ． 向浅盘中倒入约2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上以上（2）实验中，若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为1132.510m -⨯，测量并计算出油膜的面积为224.010m -⨯，则油酸分子的直径为 m 。

实验题14油膜法估测分子直径时间：50分钟 满分：100分1．（6分）（2020·东海县第二中学高二学业考试）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1×104mL 溶液中有纯油酸6mL ，用注射器测得1mL 上述溶液为75滴。

把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm ，试求：(1)油酸膜的面积是_______cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL 。

(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为_______m 。

【答案】1406810-⨯ 105.710m -⨯【解析】【分析】【详解】（1）[1]油酸膜的面积是S =140×1cm 2=140cm 2（2）[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 64611mL 810mL 1075V -=⨯⨯=⨯ （3）[3]把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径6610281010 5.7101.4010m m V d S ----⨯⨯==≈⨯⨯ 2．（6分）（2020·河北省南和县第一中学高二期中）在“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31cm 的油酸溶于酒精，制成3300cm 的油酸酒精溶液；测得31cm 的油酸酒精溶液有50滴。

第4节 实验：用油膜法估测分子的大小夯实基础 【p 229】一、实验目的1．用油膜法估测分子的直径．2．学习一种估测分子大小数量级的方法．二、实验原理用油膜法测定分子大小的原理是：用累积法测出油滴的体积V 0，根据溶液浓度算出纯油酸的体积V ，测出油滴形成单分子油膜层的面积S ，如果把分子看做球形，就可算出油酸分子的直径d ＝V S.分子虽然很小，但分子间有空隙，除一些有机物质的大分子以外，一般物质分子直径的数量级都是10－10 m.本实验采用使油酸在水面上形成一层单分子的油膜的方法，估测分子的大小，油酸是一种脂肪酸，它的分子和水有很强的亲和力，当它浮于水面时，能形成一个单分子层油膜，如果油膜分子可以大致看成球形，油膜的厚度就是分子的直径，如图所示．三、实验器材用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔、量筒、坐标纸．四、实验步骤1．配制油酸酒精溶液，取1 mL 的油酸滴入酒精中配制成500 mL 的油酸酒精溶液．2．用滴管或注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(例如1 mL)时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积．3．实验时先向边长为30～40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面上散开，形成一块薄膜．4．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上．5．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位．数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．6．根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.根据一滴纯油酸的体积V 和薄膜的面积S 即可算出油酸薄膜的厚度d ＝V S，即油酸分子的大小． 五、数据处理根据上面记录的数据，完成以下表格.六、误差分析用油膜法估测分子的直径，通常可以测得比较准，实验误差通常来自三个方面：1．形成单分子油膜只有形成单分子油膜，才能用油膜的厚度代表分子的直径，即d ＝V S.要求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜．2．油滴的体积V用累积法测油滴的体积．先测出1 mL 的油酸酒精溶液的滴数，从而计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再由油酸酒精溶液的浓度算出纯油酸的体积．3．油膜的面积S用坐标纸测出形状不规则油膜的面积．数出不规则图形的轮廓包围的方格数，计算方格数时，不足半格的舍去，多于半格的算一个，方格边长的单位越小，这种方法求出的面积越精确．七、注意事项1．油酸酒精溶液的浓度应小于0.1%.2．痱子粉的用量不要太多，否则不易成功．3．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几滴，数出对应的毫升数，这样求平均值时误差较小．4．浅盘里水离盘口面的距离应小些，并要水平放置，以便准确地画出油膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．要待油膜形状稳定后，再画轮廓．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．7．做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁．八、实验改进在做本实验时，把痱子粉均匀撒在水面上是很关键的一步．在实际操作时常撒的不均匀或撒得过多，因痱子粉不溶于水又不能搅拌，只好重做．可用印刷碳粉代替痱子粉，因为印刷碳粉不溶于水且漂浮在水面上，若撒的太多，可将水和碳粉一起倒出，然后用玻璃棒搅拌，直至碳粉在水面薄且均匀，若撒的不均匀，可直接用玻璃棒搅拌均匀．例1(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、玻璃板、彩笔、浅盘和水，要完成本实验，还欠缺的器材有____________________．(2)在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面做了理想化的假设：________________________________________________________________________；实验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸，这是因为______________________________________________；在将酒精油酸溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了______________________．(3)下面4个图反映“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)．(4)在做用油膜法估测分子大小的实验中，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 ＝________．【解析】根据实验要求，所缺的器材为量筒、痱子粉、坐标纸；在用油膜法粗测分子直径的实验中，一般将油膜看成单分子膜，将油酸分子简化为球形，这样容易估算出分子直径；计算格数时，不足半格的舍去，多于半格的算一个．方格边长的单位越小，求出的面积越精确．一滴纯油酸的体积为A V N ，这滴油酸在水面上散开的面积为Xa 2，则d ＝A V N Xa 2＝V A NXa 2. 【答案】(1)量筒、痱子粉、坐标纸(2)将油膜看成单分子膜，将油酸分子简化为球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的 纯油酸黏滞力较大，直接测量体积时误差太大 界定油膜大小的边界(3)d 、a 、c 、b(4)①V A NXa 2②57 针对训练1．某同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每5 000 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸3 mL.用注射器测得100滴油酸酒精溶液为1 mL.将1滴溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描绘出油酸膜的轮廓如图所示，正方形小方格的边长为1 cm.(1)1滴这样的溶液中含有纯油酸__6×10－6__ mL.由此估算出油酸分子的直径为__5×10－10__ m．(结果均保留一位有效数字)(2)做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．出现这种情况的原因可能是__AB__．A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开C．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D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理【解析】(1)1 mL油酸酒精溶液中有纯油酸35 000mL，而100滴油酸溶液的体积为1 mL，故1滴这样的溶液中含有纯油酸35 000100mL＝6×10－6mL，面积超过正方形一半的正方形的个数为120个，故油膜的面积S＝120 cm2＝1.2×10－2m2，油酸分子的直径d＝V S＝6×10－6 mL1.2×10－2 m2＝5×10－10 m.(2)根据d＝V05 000，则错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，A正确；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，B正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，C错误；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则计算所用的面积S偏大，会导致计算结果偏小，D错误．考点集训【p354】1．关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验：(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是__ABD__.A．将油膜看成是单层油酸分子铺成的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)下述步骤中，正确的顺序是__④①②⑤③__．(填写步骤前面的数字)①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 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．(3)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液；测得1 cm 3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 m 2.由此估算出油酸分子的直径为__5×10－10__ m ．(结果保留1位有效数字)【解析】(1)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验的基本原理是：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙，故A 、B 、D 正确，C 错误．(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(教师完成，记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积V 0＝V N(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)，故正确的顺序是④①②⑤③.(3)计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积，V 0＝1×10－650×1300m 3，则分子直径为：D ＝V 0S ＝1×10－650×13000.13m ＝5×10－10 m. 2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL 的纯油酸配制成b mL 的油酸酒精溶液，再用胶头滴管取1 mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共能滴出n 滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm 2.这种估测方法是将每个油酸分子视为__球体__模型，可估算出单个油酸分子的直径大小是__a bSn__ cm ；测出油酸分子的直径后，若要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的__摩尔体积__(填“摩尔质量”或“摩尔体积”)．【解析】“用油膜法估测分子的大小”实验中，估测方法是将每个油酸分子视为球体模型；据题意得：油酸酒精溶液的浓度为a b ，一滴酸酒精溶液的体积为1nmL ，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V ＝1n ·a b ＝a bn mL ，则油酸分子的直径为d ＝V S ＝a bnScm ；设一个油酸分子的体积为V 1，则V 1＝16πd 3；由N A ＝V mol V 1，可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．3．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A ，N 滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜的面积为S.(1)用以上字母表示油酸分子直径为__A V NS__． (2)如果已知这种油酸的密度为ρ，摩尔质量为M ，则阿伏加德罗常数的表达式为__6MN 3S 3ρπA 3V 3__． 【解析】(1)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A ，N 滴溶液的总体积为V ，则油酸的体积为AV ，那么一滴油酸的体积为A V N ，所以一滴油酸分子的直径为A V NS. (2)油酸的摩尔体积为M ρ，一个油酸分子的体积为43π(A V 2NS )3，所以阿伏加德罗常数的表达式为N A ＝Mρ43π（A V 2NS ）3＝6MN 3S 3ρπA 3V 3 4．“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：①向体积V 油＝1 mL 的油酸中加酒精，直至总量达到V 总＝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，当滴入n ＝100滴时，测得其体积恰好是V 0＝1 mL ；③先往边长为30 cm ～40 cm 的浅盘里倒入2 cm 深的水，然后将__________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，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N ，小方格的边长l ＝20 mm.根据以上信息，回答下列问题：(1)步骤③中应填写：__痱子粉或石膏粉__；(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是__2×10－5__mL ；(3)油酸分子直径是__4.3×10－10__m.【解析】(1)为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉．(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′＝V 0V 油nV 总＝1100×1500mL ＝2×10－5 mL (3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积S ＝115×20×20 mm 2＝4.6×104 mm 2，油酸分子直径d ＝V′S ＝2×10－5×1034.6×104mm ＝4.3×10－10 m.5．油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 油酸酒精溶液中含有油酸0.6 mL ，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 mL ，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25 mm ，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为__球体__模型，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__．图中油酸膜的面积为__4.4×10－2__m 2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__1.2×10－11__ m 3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__2.7×10－10__ m ．(结果保留两位有效数字) 【解析】这种估测方法是将每个分子视为球体模型，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分子的直径；油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有70个方格，故油膜面积为：S ＝70×25 mm ×25 mm ＝43 750 mm 2＝4.4×10－2 m 2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：V ＝150×10－6×0.61 000 m 3＝1.2×10－11 m 3；油酸分子的直径：d ＝V S ＝1.2×10－114.4×10－2 m ≈2.7×10－10 m. 6．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中．若油酸酒精溶液体积浓度为0.12%，一滴该溶液的体积为5.2×10－3 mL ，测得其形成的油膜的面积是48 cm 2，则估算出油酸分子直径的数量级为__10－9__ m.【解析】一滴溶液中纯油酸的体积V ＝5.2×10－3 mL ×0.12%＝6.2×10－6 mL ＝6.2×10－12 m 3；油酸分子的直为：d ＝V S ＝6.2×10－1248×10－4 m ≈1.3×10－9 m. 7．“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：A ．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B ．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积C ．用浅盘装入约2 cm 深的水，将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定D ．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，将画有油酸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，多于半格的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积SF ．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积VG ．用公式D ＝V S，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小 (1)上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请指出并在下面横线中补充完整(请说出两处) ①__应该在量筒中滴入n 滴溶液，测出它的体积V 0，然后来计算一滴油酸酒精溶液的体积V 1，则一滴该溶液的体积为V 1＝V 0n__； ②__为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉__．(2)某同学实验中最终得到的分子直径的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的有__ACD__．A ．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B ．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C ．计算油酸薄膜面积时，只数了完整的方格数D ．水面上痱子粉撒得太厚，油酸膜没有充分展开(3)某实验小组用1 mL 的油酸配置了500 mL 的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n 滴油酸酒精溶液体积为V 0，一滴溶液在水槽中最终形成油膜面积为S ，则油酸分子直径为__V 0500nS __.【解析】(1)①应该在量筒中滴入n 滴溶液，测出它的体积V 0，然后来计算一滴油酸酒精溶液的体积V 1，则一滴该溶液的体积为V 1＝V 0n；②为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉；(2)错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，V 偏大，造成分子直径的测量值偏大，故A 正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，造成分子直径的测量值偏小，故B 错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，造成分子直径的测量值偏大，故C 正确；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则油膜的面积偏小，造成分子直径的测量值偏大，故D 正确．故选ACD.(3)1滴酒精油酸溶液内含纯油酸的体积为：V 1＝1500·V 0n所以油酸分子直径为：d ＝V 1S ＝V 0500nS.。

1.2实验：用油墨法估测油酸分子的大小基础导学要点一、用油膜法估测油酸分子的大小1．实验目的：用油膜法估测油酸分子的大小．初步学会用统计的方法求物理量．2．实验原理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，其中的酒精溶于水中并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸的单分子层薄膜，如图所示．如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径．实验中如果算出一定体积V 的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积S ，即可算出油酸分子直径的大小，即d ＝V S. 3．实验器材清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约为30 cm ～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板、彩笔、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)．4．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以减少实验误差；(2)配制油酸酒精溶液：取油酸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，使油酸分子充分与酒精分子结合，这样就得到了浓度为0.2%的油酸酒精溶液；(3)用注射器或滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积时的滴数；(4)向浅盘里倒入约2 cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；(5)用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴；(6)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上；(7)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，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，算出油膜的面积S ；(8)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 ，并代入公式d ＝V S算出油酸薄膜的厚度d ；(9)重复以上实验步骤多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小．5．数据处理(计算方法：)(1)一滴油酸溶液的平均体积VV ＝N 滴油酸溶液的体积N(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积VV ＝V ×油酸溶液的体积比⎝⎛⎭⎪⎫体积比＝纯油酸体积溶液的体积 (3)油膜的面积S ＝n ×1 cm 2(n 为有效格数，小方格的边长为1 cm)(4)分子直径d ＝V S(代入数据时注意单位的统一) 6．注意事项(1)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度产生实验误差．(2)实验前应练习好滴法．(3)待测油酸扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：第一是水面受到油酸滴冲击凹陷后恢复；第二是酒精挥发后液面收缩．(4)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧面上会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱棉擦干，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁．(5)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，比在水面上撒粉效果好．(6)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可．强化训练一、选择题1、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是( )A ．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积B ．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜C ．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜D ．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓【答案】C【解析】A ．要正确完成该实验，首先要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，作用是方便确定油膜的边界，A 错误；B ．由于纯油酸较黏稠不易展开需利用酒精稀释，B 错误；CD ．向撒有均匀痱子粉的水中滴入一滴油酸酒精溶液，静置稳定后在水面上形成尽可能大的单分子油膜，再描绘油酸在水面上的轮廓以确定其面积，C 正确，D 错误。

专题59 实验：用油膜法估测分子直径大小用油膜法估测分子直径的大小1．原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，使油酸在水面上形成单分子油膜，如果把油酸分子简化成球形，则油膜的厚度即为油酸分子的直径，如图所示。

2．计算：如果测出油酸的体积为V，单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径d=VS。

3．分子大小：除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10-10 m。

4．油膜法测分子直径（1）实验步骤①在浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上。

②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积V 0。

③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。

④待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃放在浅盘上，用水彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜的形状。

⑤将玻璃放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S；或者玻璃板上有直径为1 cm的方格，则也可通过数方格数，算出油酸薄膜的面积S。

⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。

⑦计算油酸薄膜的厚度d=VS，即为油酸分子直径的大小（2）注意事项①实验前，必须把所有的实验用具擦洗干净，实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。

②待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴的冲击凹陷后又恢复；二是酒精挥发后液面收缩。

③本实验只要求估算分子大小，实验结果的数量级符合要求即可。

④痱子粉不宜撒得过厚，油酸酒精溶液的浓度以小于11000为宜。

⑤向水面滴油酸酒精溶液时，应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。

5．数据处理计算方法：（1）一滴油酸溶液的平均体积 N V N =滴油酸溶液的体积 （2）一滴油酸溶液中含纯油酸的体积 V=V ×油酸溶液的体积比。

（体积比=纯油酸体积溶液的体积） （3）油膜的面积S=n×1 cm 2。

（n 为有效格数，小方格的边长为1 cm ）（4）分子直径d=V S。

一、实验目的1. 了解油膜法测分子直径的原理和方法。

2. 通过实验，掌握油膜法测分子直径的操作步骤。

3. 训练实验数据的测量和计算能力。

4. 深入理解分子直径的数量级和分子结构的认识。

二、实验原理油膜法是一种利用油膜在水面上形成的单分子层来估算分子直径的方法。

实验原理如下：1. 将一定体积的纯油酸用酒精稀释，制成油酸酒精溶液。

2. 用注射器吸取一定体积的油酸酒精溶液，滴在水面上，油滴会在水面上散开，形成单分子层油膜。

3. 通过测量油膜的面积和已知油滴的体积，根据油膜法公式计算出油分子的直径。

三、实验器材1. 油酸酒精溶液（每1000ml溶液中有纯油酸1ml）2. 注射器3. 水槽4. 痱子粉5. 直尺6. 计算器四、实验步骤1. 在水槽中盛满清水，撒上痱子粉。

2. 用注射器吸取一定体积的油酸酒精溶液，滴入水槽中。

3. 观察油滴在水面上散开，形成单分子层油膜。

4. 待油膜稳定后，用直尺测量油膜的面积。

5. 计算油滴的体积和油膜的面积。

6. 根据公式计算油分子的直径。

五、实验数据及结果1. 油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸1ml。

2. 用注射器测得1mL上述溶液有200滴。

3. 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为0.005ml。

4. 油膜面积为1.0cm²。

5. 油分子的直径为0.005ml ÷ 1.0cm² = 0.005cm = 5×10⁻⁵cm。

六、实验讨论与分析1. 本实验采用油膜法测分子直径，原理简单，操作方便，误差较小。

2. 在实验过程中，应注意油酸酒精溶液的浓度、油滴的体积和油膜的面积测量精度，以保证实验结果的准确性。

3. 实验结果表明，油分子的直径约为5×10⁻⁵cm，与分子直径的数量级相符。

七、实验结论1. 通过本实验，我们掌握了油膜法测分子直径的原理和方法。

2. 实验结果验证了分子直径的数量级，加深了对分子结构的认识。

油膜法测分子直径物理实验报告实验目的：利用油膜法测量分子直径，探究分子的微观尺寸。

实验原理：油膜法是一种测量分子直径的常用方法。

其原理基于油膜的稳定性，在一定条件下，油膜的厚度与分子直径成正比关系。

通过测量油膜的厚度，即可计算出分子的直径。

实验器材及药品：1. 玻璃片2. 厚度可调的温度控制台3. 推测仪4. 甘油5. 乙醚6. 高锰酸钾溶液实验步骤：1. 在干净的玻璃片上滴加一滴甘油。

2. 将另一块玻璃片轻轻压在甘油上，使甘油均匀薄层分布在两玻璃片之间。

3. 将玻璃片放置在温度控制台上，调节温度，使甘油半透明。

4. 使用推测仪测量油膜的厚度。

首先将推测仪放在油膜上，使其与玻璃表面接触。

再将推测仪拉起，读取测量值。

5. 重复上述步骤3-4，分别在不同温度下测量油膜的厚度。

6. 根据测得的油膜厚度数据，计算分子的直径。

实验结果及讨论：通过实验测量得到的油膜厚度数据如下：温度/℃油膜厚度/mm20 0.4225 0.3930 0.3735 0.3540 0.32通过上述实验数据，我们可以使用线性拟合的方法得到油膜厚度和温度之间的关系，从而求得分子直径。

根据油膜法的原理，油膜的厚度与分子直径成正比。

假设油膜的厚度与温度之间的关系为y = ax + b，其中y为油膜厚度，x为温度。

通过线性拟合计算得到的拟合直线为：y = 0.0087x + 0.1936由于油膜厚度与分子直径成正比，则分子直径d与油膜厚度y的关系为：d = ky，其中k为比例常数。

通过上述拟合直线，我们可以得到k = 0.0087根据实验测量的油膜厚度数据计算得到的分子直径如下：温度/℃油膜厚度/mm 分子直径/nm20 0.42 3.65425 0.39 3.38330 0.37 3.20435 0.35 3.02540 0.32 2.784以上为实验测量得到的分子直径数据。

通过实验结果可知，随着温度的升高，分子直径有所减小。

这与分子在热运动中的碰撞频率增加有关，导致分子更加紧密排列。

高中物理知识全解 6.17 用油膜法测分子直径①实验目的学会用油膜法估测分子的直径。

②实验器材滴管（或注射器）、事先配制好的油酸酒精溶液、量筒、盛有清水的浅盘、痱子粉、玻璃板、坐标纸③实验原理如果分子直径为d ，油滴体积是V ，油膜面积为S ，则d=V ／S ，测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ，测出对应油膜的面积S ，估算出分子直径。

④实验步骤1、用滴管（或注射器）将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL ）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V0.2、往边长约为30—40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上。

3、用滴管（或注射器）将事先配制好的油酸酒精溶液在水面上滴上几滴，形成如下图所示的形状，待油酸薄膜的形状稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上，（注意玻璃板不能与油膜接触）然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

【纯油酸的总体积V=nV0】4、将画有油膜轮廓的玻璃板正确地放在坐标纸上，计算出油膜的面积S ，求面积时以坐标纸上边长为1cm 的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。

5、根据纯油酸的体积V 和对应油酸的面积S 可计算出油酸薄膜的厚度S V d =，即油酸分子的直径。

注意：一般分子直径的数量级为1010m -⑤注意事项1、油酸酒精溶液的浓度以小于千分之一为宜。

2、油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。

3、每次实验时要让浅盘中的水稳定后再进行下一个步骤。

4、痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。

⑥误差分析1、纯油酸的体积V 的得出过程产生误差。

2、计算油膜面积S 时产生误差3、分子之间本身有间隙产生误差。

【例题】用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格．上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是_______________；错误的步骤是____________(指明步骤，并改正)，油酸分子直径的表达式d＝________.答案：将痱子粉均匀撒在水面上；错误的步骤是⑥，应该是不足半个格的舍去，多于半个格的算一格；V1V0NV2a2n【例题】在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6 mL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，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如右图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：(1)油酸膜的面积是多少cm2?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．。

高中物理“用油膜法估测分子大小”实验的几点释疑教案四川省攀枝花市米易中学高中物理教案：“用油膜法估测分子大小”实验的几点释疑【内容提要】高二物理教材“用油膜法估测分子大小”实验中，善于思考的学生会产生多个疑问，其中油酸的分子特性、油酸分子直径的测量值与一般分子数量级不符等内容，从教材上难于寻求答案，参考资料也不多，老师在上课时也较难回答。

本文就这几个学生常遇到的问题，结合一定的化学和物理知识作一点解释，以求让学生较清楚地理解这个实验。

【2010年四川省物理优秀论文评选】“用油膜法估测分子大小”实验的几点释疑【内容提要】高二物理教材“用油膜法估测分子大小”实验中，善于思考的学生会产生多个疑问，其中油酸的分子特性、油酸分子直径的测量值与一般分子数量级不符等内容，从教材上难于寻求答案，参考资料也不多，老师在上课时也较难回答。

本文就这几个学生常遇到的问题，结合一定的化学和物理知识作一点解释，以求让学生较清楚地理解这个实验。

高中物理第二册“用油膜法估测分子大小”的学生实验，原理巧妙，用宏观上的一个简易原理便可测算出微观上的分子大小，本实验对学生思维开拓有很好的帮助。

虽然原理并不复杂，教材描述也非常全面，但教材描述较为扼要，多处是点到即止，按教材要求，只要细心，多数学生能很顺利地完成实验，而善于思考的学生则会产生疑问，本文就学生常见的几个问题进行一下解释：疑问一：为什么选择油酸，而不选择其它生活中常见的如植物油之类的油？提这类问题的学生主要是在家里用简易条件做这个实验，但实验效果不好。

如果只考虑油酸液体的诸如密度、表面张力系数、不溶于水等因素，那么多种油类都可以。

之所以选择油酸，除了上述因素之外,主要是因为油酸特殊的分子结构。

油酸的分子式为C17H33COOH，分为“C17H33—”和“—COOH”两部分，其中“—COOH”是亲水基，而“C17H33—”是憎水基，分子是一个长柱形（结构如图1），当油酸滴到水面时，亲水基浸在水中，而憎水基浮于水面，油酸分子竖起来（图2），有亲水基作“砣”，浮在水面之上的憎水基会因为分子间作用力而一个挨一个排列，不会重叠,所以会形成一层稳定的单分子纯油酸膜。

油膜法估测分子直径知识元油膜法估测分子直径知识讲解一、实验目的估测油酸分子直径二、实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．三、实验器材盛水浅盘、滴管（或注射器）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉（或细石膏粉）、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．四、实验步骤1．取1 mL（1 cm3）的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液．2．往边长约为30～40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉（或细石膏粉）均匀地撒在水面上．3．用滴管（或注射器）向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0=mL．4．用滴管（或注射器）向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．5．待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．6．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积．7．据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d=，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级（单位为m）是否为10-10，若不是10-10需重做实验．五、注意事项1．油酸酒精溶液的浓度应小于．2．痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．3．测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．4．浅盘里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．5．要待油膜形状稳定后，再画轮廓．6．利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．六、误差分析1．纯油酸体积的计算引起误差．2．油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：（1）油膜形状的画线误差；（2）数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．例题精讲油膜法估测分子直径A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．本实验不考虑油酸分子间的间隙C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液例2.符合“用单分子油膜估测分子的大小”实验中理想化假设的是（）A．将油膜看成双分子层油膜B．将油分子看成球形C．不考虑各油分子间的相互作用力D．考虑各油分子间的间隙例3.在做“用油膜法估算分子的大小”实验时，先配置好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V．用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积S．关于本实验，下列说法中正确的是（）A．水面形成的油酸薄膜的体积为VB．撒痱子粉是为了便于确定出油酸膜的轮廓C．根据可以估测油酸分子的直径D．根据可以估测油酸分子的直径例4.在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列对实验过程的分析正确的是（）A．测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法B．在水面上撒痱子粉是为了使油膜边缘形成规则形状C．在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法D．该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法例5.下列说法正确的是（）A．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同B．单晶体有周定的熔点和形状，多晶体没有固定的熔点和形状C．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢D．因为液体丧面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力E．用油膜法估测分子大小时，用油酸酒精溶液体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径例6.下列说法正确的是（）A．在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏大B．某气体的密度为ρ，每个气体分子的质量为m，则每个气体分子的体积为C．在轮胎爆裂的短暂过程中，胎内气体膨胀，温度下降D．一定质量的理想气体在体积不变时，每秒分子碰撞器壁的γ均次数随着温度降低而减少E．晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于增加分子的平均动能例7.在用油膜法估测分子大小的实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含纯油酸6mL，且1mL溶液为75滴。

2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：用油膜法估测油酸分子的大小（10题）一．实验题（共10小题）1．（2024•内江模拟）用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：A．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓B．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉C．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液D．把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为20mm）E.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积（1）上述步骤中，正确的顺序是（填步骤前的字母）。

（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．有助于测量一滴油酸的体积C．有助于油酸的颜色更透明便于识别D．对油酸溶液起到稀释作用（3）如图，为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为m2。

（4）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为m（保留两位小数）。

（5）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。

A．油酸未完全散开B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴2．（2024•东城区一模）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。

（1）下列实验步骤的正确顺序是（填写实验步骤前的序号）。

a.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b.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c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。

根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小d.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，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积e.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上（2）实验中，所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得体积为V0的上述溶液有n滴，把一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，如图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积S＝；可求得油酸分子的直径为（用V1、V2、V0、n、S表示）。

油膜法估计分子直径
油膜法是一种常用的实验方法，用于估计分子的直径。

这种方法主要基于分子间的相互作用和扩散原理，通过测量油膜在液体表面上的扩散面积和体积，可以推算出油分子的直径。

油膜法实验的过程相对简单。

首先，需要一种可以形成单分子层的油，如橄榄油或十二烷。

然后，在液体表面（通常是水）上滴入一滴这种油，由于油的密度小于水，油滴会在水面上形成一层油膜。

这层油膜会逐渐扩散，形成一个圆形或椭圆形的油膜。

接下来，通过测量油膜的面积和体积，可以推算出油分子的直径。

由于油分子在油膜中是紧密排列的，所以油膜的厚度大致等于油分子的直径。

而油膜的体积与面积之比，即油膜的厚度，可以通过测量油滴的体积和油膜的面积得到。

油膜法实验不仅可以用来估计分子的直径，还可以用来研究分子的形状和分子间的相互作用。

例如，如果油分子是球形的，那么油膜的形状将是一个圆形；如果油分子是棒状的，那么油膜的形状可能会是一个椭圆形。

此外，油膜法还可以用来研究分子间的相互作用力，例如范德华力或氢键等。

总的来说，油膜法是一种非常有用的实验方法，它不仅可以用来估计分子的直径，还可以用来研究分子的形状和分子间的相互作用。

通过这种方法，我们可以更深入地理解分子的性质和行为，进一步推动化学和物理学的发展。

实验九：用油膜法估测分子直径【实验播放】1、实验目的：(1)知道本实验的原理及所需的器材，了解实验注意的事项。

(2)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积。

(3)会计算分子的大小，处理好实验数据。

(4)领会本实验方法构思的特点，理解间接测量微观量的思想。

2、实验原理：油酸分子的一端具有亲水性，另一端具有憎水性，当把酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸便在水面上散开，其中酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成有自由边界的一层纯油酸薄膜，形成单分子油膜。

如果将油酸看作是球状模型，测出一定体积的油酸溶液在水面上形成的油膜面积，计算出油膜的厚度，这个厚度就等于分子的直径。

3、实验器材盛水的容器，在溶液刻度并能使油滴溶液一滴一滴下落和滴管或注射器，一个量筒，按一定的比例(一般为1：200)稀释了的油酸溶液，带有坐标方格的透明有机玻璃盖板(面积略大小容器的上表面积)，少量痱子粉或石膏粉，彩笔。

4、实验步骤(1)用注射器或滴管将一定容积的油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积的滴数，求出一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积V 。

(2)向容器中倒入约2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上。

(3)小心地将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜。

(4)轻轻地将有机玻璃盖板放到容器上，用彩笔将油酸膜 的形状画在玻璃板上。

(5)利用坐标方格计算出油膜的面积S ，再根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积求出油膜的厚度 D =SV ，即为所测分子和直径。

5、数据处理 (1)计算分子直径时，注意加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，在利用公式d =S V 计算时，式中的V 不是溶液的体积．而应该进行换算，计算出1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积，方法是：设n 滴酒精油酸溶液是1mL ，则每1滴的酒纯油酸溶液的体积是n 1mL ，事先知道配制溶液的比例是M 1，则1滴溶液中的纯油酸体积V =n1·M 1mL 。

17年高考物理复习用油膜法估测分子直径的实
验
为了丰富同学们的学习生活，查字典物理网为同学们搜集整理了用油膜法估测分子直径的实验，希望对大家有所帮助!
1：实验原理：油酸滴在水面上，可认为在水面上形成了单分子油膜，，如把分子认为是球状，，测出其厚度即为直径。

2：实验器材：盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉(或石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒
3：步骤：盘中倒水侍其静，胶头滴管吸液油，逐滴滴入量筒中，一滴体积应记清，痱粉均撒水面上，靠近水面一滴成，油膜面积稳定后，方盘上放玻璃稳，描出轮廓印(坐标)纸上，再把格数来数清，多于半格算一格，少于半格舍去无，数出方格求面积，体积应从浓度求。

4.注意事项：(1)实验前应注意方盘是否干净，否则油膜难以形成。

(2)方盘中的水应
保持平衡，痱子粉应均匀浮在水面上(3)向水面滴酒精溶液时应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。

(4)向水面只能滴一滴油酸溶液(5)计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度
小编为大家提供的用油膜法估测分子直径的实验大家仔细阅读了吗?最后祝考生们学习进步。