2020-2021物理3-3課時7.1 物體是由大量分子組成的

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年人教版物理選修3-3課時分層作業(yè)：7.1物體是由大量分子組成的課時分層作業(yè)（一)（時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學(xué)依據(jù)是（)A．將油酸形成的膜看成單分子油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形E．油酸分子直徑的數(shù)量級為10－15mABD［實驗中油酸的直徑是用油酸的體積除以油膜的面積來計算，所以實驗的科學(xué)依據(jù)是將油膜看成單分子油膜,不考慮油酸分子間的間隙，并把油酸分子看成球形，油酸分子直徑的數(shù)量級為10－10m,所以A、B、D正確，C、E錯誤．］2．（多選)關(guān)于組成物體的分子，下列說法中不正確的是(）A．分子是球形的，就像我們平時的乒乓球有彈性，只不過分子非常非常小B．所有分子的直徑都相同C．不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致D．測定分子大小的方法只有油膜法一種方法E．測定分子大小的方法有多種ABD［分子的形狀非常復(fù)雜,為了研究和學(xué)習(xí)方便，把分子簡化為球形，實際上不是真正的球形，故A項錯誤;不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級基本一致，為10－10m，故B錯、C對；油膜法只是測定分子大小的一種方法,還有其他方法，如掃描隧道顯微鏡觀察法等，故D錯誤、E正確．］3．（多選)某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于（)A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量酒精C．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)少數(shù)了幾滴D．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格E．油膜間存在縫隙ACD[形成的油膜不是單分子層，計算的油膜厚度就不是分子直徑，比分子直徑大得多,A正確；滴入水中后酒精都溶入水中，B錯誤；計算體積時少數(shù)了幾滴，會使計算的油滴體積偏大，當(dāng)然計算的分子直徑也偏大，C正確；數(shù)方格時舍去了所有不足一格的方格，計算出的油膜面積偏小,導(dǎo)致計算結(jié)果偏大，D正確，油膜間存在縫隙，測出的油膜面積偏大，計算結(jié)果偏小，E錯誤．]4．從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)()A．水的密度和水的摩爾質(zhì)量B．水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C．水分子的體積和水分子的質(zhì)量D．水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量D[阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁,有兩個主要公式求阿伏加德羅常數(shù)，分別為：NA＝eq\f（摩爾質(zhì)量，分子質(zhì)量)和NA＝eq\f（摩爾體積，分子所占體積).對應(yīng)可得D項正確．］5．（多選)已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol，摩爾質(zhì)量為18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6。02×1023mol－1，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體（)A．每個分子的質(zhì)量B．每個分子的體積C．每個分子占據(jù)的空間D．分子之間的平均距離ACD[實際上氣體分子之間的距離遠(yuǎn)比分子本身的線度大得多，即氣體分子之間有很大空隙，故不能根據(jù)V′＝eq\f（V，NA)計算分子體積，這樣求得的應(yīng)是該氣體每個分子所占據(jù)的體積,故C正確；可認(rèn)為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，eq\r(3，V）即為相鄰分子之間的平均距離,D正確;每個分子的質(zhì)量可由m′＝eq\f（MA,NA)估算，A正確．]6．(多選）阿伏加德羅常數(shù)是NA，銅的摩爾質(zhì)量為M，銅的密度是ρ，則下列說法中正確的是()A．1m3銅所含原子數(shù)目是eq\f（ρNA，M）B．1kg銅所含原子數(shù)目是ρNAC．一個銅原子的質(zhì)量是eq\f(M，NA)D．一個銅原子占有的體積為eq\f（M，ρNA）E．一個銅原子占有的體積為eq\f（MNA,ρ）ACD［據(jù)已知條件知1m3銅的質(zhì)量為ρkg，相當(dāng)于eq\f(ρ，M）mol，所含原子數(shù)為eq\f（ρ，M)·NA,A正確；1kg銅所含原子數(shù)目是eq\f(NA，M），B錯誤；每個原子的質(zhì)量為eq\f(M，NA)，C正確；每個原子占有體積為eq\f(V摩,NA）＝eq\f（M，ρNA）,D正確，E錯誤．]二、非選擇題(14分）7．已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的納米材料具有很多優(yōu)越性能，有著廣闊的應(yīng)用前景．邊長為1nm的立方體可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為10－10m）的個數(shù)最接近于__________．[解析］1nm＝10－9m,則邊長為1nm的立方體的體積為V＝（10－9)3m3＝10－27m3.估算時，可將液態(tài)氫分子看作邊長為10－10m的小立方體，則每個氫分子的體積V0＝(10－10)3m3＝10－30m3，所以可容納的液態(tài)氫分子個數(shù)N＝eq\f（V,V0)＝103個．［答案］103一、選擇題（本題共4小題,每小題6分)1．（多選）在“用油膜法估測分子的大小”實驗中所用的油酸酒精溶液為每1000mL溶液中有純油酸0。6mL.用注射器測得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開，測得油膜的輪廓形狀如圖所示．圖中每個小正方形方格的邊長均為1cm,下列說法正確的是（)A．實驗時將油酸分子看成球體B．實驗時不考慮各油酸分子間的間隙C．測出分子直徑后，就可以根據(jù)已知條件算出阿伏加德羅常數(shù)D．該實驗測出油酸分子的直徑約是6。5×10－8mE．使用油酸酒精溶液的目的是讓油酸在水面上形成單層分子油膜ABE［“用油膜法估測分子的大小”實驗,把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上要盡可能地散開，形成單分子油膜,把分子看成球體，單分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油酸分子的直徑,故A、B、E正確。1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V＝eq\f(1，80)×eq\f(0.6，1000）mL＝7。5×10－6mL，油膜所占格數(shù)約為115個，則面積S＝115×1cm2，分子直徑d＝eq\f（V,S）≈6.5×10－8cm＝6。5×10－10m，故D錯．而NA＝eq\f（摩爾體積，分子體積)，故C錯．]2．(多選)若以M表示水的摩爾質(zhì)量，Vm表示在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積,ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積,下面四個關(guān)系式①NA＝eq\f（ρVm，m）②ρ＝eq\f(M,NAV）③m＝eq\f(M，NA)④V＝eq\f（Vm,NA)其中不正確的是(）A．①正確 B．②正確C．③正確 D．④正確E．①和②都是正確的BDE[對于氣體，宏觀量M、Vm、ρ之間的關(guān)系仍適用，有M＝ρVm，宏觀量與微觀量之間的質(zhì)量關(guān)系也適用，有NA＝eq\f(M，m），所以m＝eq\f(M,NA），③式正確；NA＝eq\f（M，m)＝eq\f（ρVm,m），①式正確．由于氣體分子間有較大的距離，eq\f（Vm，NA)求出的是一個氣體分子平均占有的空間，一個氣體分子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該空間，所以④式不正確．而②式是將④式代入①式,并將③式代入得出的，也不正確．］3．英國《星期日泰晤士報》2009年11月23日報道，英國多座教堂正利用名為“聰明水納米技術(shù)”對抗在教堂屋頂偷盜金屬飾品的“飛賊”．“聰明水”在特殊的紫外線儀器下可見，在教堂頂部涂抹“聰明水”就好比給教堂屋頂涂上一層“納米油漆”，警方借助這層肉眼看不見的油漆，將“飛賊”捕獲．若已知n滴“納米水”的總體積為V,每滴形成的單分子膜面積為S，這種“納米水"的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ,則每個納米水分子的直徑d和阿伏加德羅常數(shù)NA分別為（)A．d＝eq\f(V,S)，NA＝eq\f（6μn3S3,πρV3） B．d＝eq\f（V,nS)，NA＝eq\f（μn，ρV)C．d＝eq\f(V，nS),NA＝eq\f（6μn3S3,πρV3） D．d＝eq\f（V,S）,NA＝eq\f（μn，ρV）C［納米水分子的直徑為d＝eq\f(V,nS),把納米水分子看成球體,則有：NA·eq\f(4，3)πeq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(d,2)））eq\s\up12(3）＝eq\f(μ,ρ），解得NA＝eq\f（6μn3S3，πρV3)，故A、B、D錯誤,C正確．］4．已知地球半徑約為6.4×106m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10－3kg/mol,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1。0×105Pa。利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為（)A．4×1016m3 B．4×1018m3C．4×1020m3 D．4×1022m3B[設(shè)地球周圍大氣的總質(zhì)量為m，根據(jù)地球表面受到的大氣壓力等于氣體的總重力列出方程p(4πR2)＝mg，再由V＝eq\f(m，M）Vm，其中在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下Vm＝22.4×10－3m3/mol，整理得V＝eq\f（p4πR2，gM）Vm＝eq\f(1×105×4×3.14×6。4×1062，10×29×10－3）×22。4×10－3m3≈4×1018m3.］二、非選擇題(本題共2小題，共26分）5．（10分)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ（單位為kg/m3）,摩爾質(zhì)量為M（單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA.則每個鉆石分子直徑d的表達(dá)式為__________．［解析］鉆石的摩爾體積為V＝eq\f(M×10－3，ρ）(單位為m3/mol），每個鉆石分子體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f（M×10－3,NAρ)，設(shè)鉆石分子直徑為d,則V0＝eq\f(1，6)πd3，所以分子的直徑d＝eq\r(3，\f(6M×10－3，NAρπ)).[答案]eq\r(3，\f（6M×10－3,NAρπ))6．（16分)利用油膜法估測油酸分子的直徑，實驗器材有：濃度為0。05％(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、分度值為0。1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm2的淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃管、彩筆、坐標(biāo)紙．（1）下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟EC.A．用滴管將濃度為0。05％的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N；B．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0。05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n；C．__________________________________________________；D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，數(shù)得輪廓內(nèi)正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的面積S.(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的直徑為________(單位：cm）．［解析]（1)將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上．（