专题7.1物体是由大量分子组成的-课时同步2017-2018学年高二物理人教版（选修3-3）
文档属性
| 名称 | 专题7.1物体是由大量分子组成的-课时同步2017-2018学年高二物理人教版（选修3-3） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 217.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-23 12:13:33 | ||
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文档简介
第七章 分子动理论
第1节 物体是由大量分子组成的
1．若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则不可以估算出
A．固体物质分子的直径和质量
B．液体物质分子的直径和质量
C．气体分子的直径
D．气体分子的质量和分子间的平均距离
【答案】C
【名师点睛】本题关键要区分固体与液体分子间距很小，可以忽略不计，而气体分子分子间距很大，不能忽略不计。
2．关于分子质量，下列说法正确的是
A．质量数相同的任何物质，分子数都相同
B．摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同
C．分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比
D．密度大的物质，分子质量一定大
【答案】BC
【解析】分子质量是指一个分子的质量，把微观的物理量的计算，转化成宏观世界的模型进行计算；质量数相同不代表分子质量相同，所以分子数不一定相同，故A错；任何物质一摩尔的分子数是相同的，所以摩尔质量相同，分子质量一定相同，B对；分子质量=摩尔质量/阿伏加德罗常数，所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，C对；密度=摩尔质量/摩尔体积，所以密度大不一定分子质量很大，D错。
【名师点睛】有关物质的量、阿伏伽德罗常数的计算，明确质量、体积、物质的量的关系即可解答，并注意摩尔质量的意义来计算。
3．要估算出气体中分子间的平均距离，需要知道下列哪一组物理量
A．阿伏加德罗常数、该气体的质量和摩尔质量
B．阿伏加德罗常数、该气体的密度和摩尔质量
C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
【答案】B
【名师点睛】本题关键是明确摩尔质量除以密度等于摩尔体积，摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于每个分子占有的空间体积。
4．已知铜的密度为8.9×103kg/m3，原子量为64，通过估算可知每个铜原子所占的体积为
A．7×10-6 m3 B．1×10-29 m3
C．1×10-26 m3 D．8×10-24 m3
【答案】B
【解析】根据铜的原子量为64，得出铜的摩尔质量为0.064kg/mol，铜中每个铜原子所占的体积为，故B正确。
【名师点睛】解此题的关键是固体分子是彼此紧密挨着的，计算出大量分子的总体积，根据分子个数就是一个铜原子的体积。
5．若以μ表示某气体的摩尔质量，V表示其摩尔体积，ρ表示其密度，为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个气体分子的质量和体积，下列关系中正确的是
A． B． C． D．
【答案】AC
【名师点睛】本题主要考察气体阿伏加德罗常数的计算，重点明确分子的体积并不是所占空间的体积。
6．用油膜法测出的分子直径后，要测阿伏加德罗常数，只需要知道油滴的
A．摩尔质量
B．摩尔体积
C．体积
D．密度
【答案】B
【解析】根据油分子直径可以求出油分子的体积，然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答。算出油分子体积，只要知道了油的摩尔体积即可算出阿伏伽德罗常数，知道油的摩尔量和密度才可以求出其摩尔体积，所以只有B正确，ACD错误。
【名师点睛】阿伏伽德罗常数是分子动理论中一个重要概念，要注意理解，加强练习。
7．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g，则可估算
A．地球大气层空气分子总数
B．地球大气层空气分子总数
C．空气分子之间的平均距离
D．空气分子之间的平均距离
【答案】D
【名师点睛】对于气体分子间平均距离的估算，常常建立这样的模型；假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，所有小立方体之和等于气体的体积。
8．把冰分子看成球体，不计冰分子间空隙，则由冰的密度，可估算冰分子直径的数量级是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】冰的摩尔质量与水的摩尔质量相同，根据，一个冰分子的体积
，冰分子的直径。
9．若阿伏加德罗常数已知，用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，则可求出的物理量是
A．油滴的质量
B．油滴的密度
C．油酸的摩尔体积
D．油酸的摩尔质量
【答案】C
【解析】油酸分子（视为球形）的直径测出后，根据V0=πd3可以计算出油酸分子体积；根据V=NAV0可以计算出油酸的摩尔体积；由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解油酸的质量；故选C。
10．某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则关于气体分子的体积正确的是（阿伏加德罗常数为NA）
A． B．
C． D．
【答案】A
11．阿伏加德罗常数为NA(mol–1)，铝的摩尔质量为M(kg/mol)，铝的密度为ρ(kg/m3)，则下列说法不正确的是
A．1 kg铝所含原子数为ρNA
B．1m3铝所含原子数为ρNA/M
C．1个铝原子的质量为M/NA (kg)
D．1个铝原子所占的体积为M/ρNA (m3)
【答案】A
【解析】1 kg铝所含原子数为：，故A错误；1 m3铝所含原子数为：，故B正确；1个铝原子的质量为：，故C正确；1个铝原子所占的体积为：，故D正确。
【名师点睛】解答本题要掌握：知道物体质量，求出其物质的量和分子个数以及每个分子的质量；建立正确模型，正确解答气体分子所占空间大小。
12．在用油膜法估测分子大小的实验中，现有按体积比为n:m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述估测分子大小的实验步骤：
（1）_________________________________________（需测量的物理量自己用字母表示）。
（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在塑料盖板上，如图所示。（已知塑料盖板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）则油膜面积为________。
（3）估算油酸分子直径的表达式为D=________________。
【答案】（1）用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V （2）9S （3）
【名师点睛】掌握本实验的原理是解决问题的关键。该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。
13．某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中含有纯油酸1 mL，1 mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液。
（1）该实验中的理想化假设是__________。
A．将油膜看出单分子层油膜
B．不考虑油分子间的间隙
C．不考虑油分子间的相互作用力
D．将油分子看成球形
（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图所示，已知每一个小正方形的边长为2 cm，则该油酸薄膜的面积为______（结果保留一位有效数字）。
（3）经计算，油酸分子的直径为___________m（结果保留一位有效数字）。
（4）实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是______________________________。
【答案】（1）ABD （2）3×10–2 （3）7×10–10 （4）油酸酒精溶液中的酒精溶于水中
14．“用油膜法估测分子的大小”的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中配制好的酒精油酸溶液，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V0=1 mL；
③先往边长为30~40 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酒精油酸溶液，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：____________________；
（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL；
（3）油酸分子直径是________m（结果保留两位有效数字）。
（4）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．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）痱子粉或石膏粉 （2）2×10–5 （3）4.3×10–10 （4）AC
【名师点睛】本题考查了油膜法测分子直径的实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积。解题结果还要保留有效数字。
15．某教室的空间体积约为120 m3。试计算在标准状况下，教室里空气分子数。已知：阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol–1，标准状况下摩尔体积V0=22.4×10–3 m3。（计算结果保留一位有效数字）
【答案】3×1027个
【解析】设空气摩尔数为n，则
设气体分子数为N，则N=nNA
代入数据联立求解得N=3×1027个
【名师点睛】求分子数，往往先求摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数即可。摩尔数等于质量与摩尔质量的比值或体积与摩尔体积的比值。
16．已知气泡内气体的密度为30 g/m3，平均摩尔质量为1.152 g/mol，阿伏加德罗常数。
（1）试估算气体分子间距离d，
（2）若气泡的体积为1 cm3，则气泡内气体分子数为______个。（结果均保留1位有效数字）
【答案】d=4×10–9 m N=2×1019个
第1节 物体是由大量分子组成的
1．若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则不可以估算出
A．固体物质分子的直径和质量
B．液体物质分子的直径和质量
C．气体分子的直径
D．气体分子的质量和分子间的平均距离
【答案】C
【名师点睛】本题关键要区分固体与液体分子间距很小，可以忽略不计，而气体分子分子间距很大，不能忽略不计。
2．关于分子质量，下列说法正确的是
A．质量数相同的任何物质，分子数都相同
B．摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同
C．分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比
D．密度大的物质，分子质量一定大
【答案】BC
【解析】分子质量是指一个分子的质量，把微观的物理量的计算，转化成宏观世界的模型进行计算；质量数相同不代表分子质量相同，所以分子数不一定相同，故A错；任何物质一摩尔的分子数是相同的，所以摩尔质量相同，分子质量一定相同，B对；分子质量=摩尔质量/阿伏加德罗常数，所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，C对；密度=摩尔质量/摩尔体积，所以密度大不一定分子质量很大，D错。
【名师点睛】有关物质的量、阿伏伽德罗常数的计算，明确质量、体积、物质的量的关系即可解答，并注意摩尔质量的意义来计算。
3．要估算出气体中分子间的平均距离，需要知道下列哪一组物理量
A．阿伏加德罗常数、该气体的质量和摩尔质量
B．阿伏加德罗常数、该气体的密度和摩尔质量
C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
【答案】B
【名师点睛】本题关键是明确摩尔质量除以密度等于摩尔体积，摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于每个分子占有的空间体积。
4．已知铜的密度为8.9×103kg/m3，原子量为64，通过估算可知每个铜原子所占的体积为
A．7×10-6 m3 B．1×10-29 m3
C．1×10-26 m3 D．8×10-24 m3
【答案】B
【解析】根据铜的原子量为64，得出铜的摩尔质量为0.064kg/mol，铜中每个铜原子所占的体积为，故B正确。
【名师点睛】解此题的关键是固体分子是彼此紧密挨着的，计算出大量分子的总体积，根据分子个数就是一个铜原子的体积。
5．若以μ表示某气体的摩尔质量，V表示其摩尔体积，ρ表示其密度，为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个气体分子的质量和体积，下列关系中正确的是
A． B． C． D．
【答案】AC
【名师点睛】本题主要考察气体阿伏加德罗常数的计算，重点明确分子的体积并不是所占空间的体积。
6．用油膜法测出的分子直径后，要测阿伏加德罗常数，只需要知道油滴的
A．摩尔质量
B．摩尔体积
C．体积
D．密度
【答案】B
【解析】根据油分子直径可以求出油分子的体积，然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答。算出油分子体积，只要知道了油的摩尔体积即可算出阿伏伽德罗常数，知道油的摩尔量和密度才可以求出其摩尔体积，所以只有B正确，ACD错误。
【名师点睛】阿伏伽德罗常数是分子动理论中一个重要概念，要注意理解，加强练习。
7．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g，则可估算
A．地球大气层空气分子总数
B．地球大气层空气分子总数
C．空气分子之间的平均距离
D．空气分子之间的平均距离
【答案】D
【名师点睛】对于气体分子间平均距离的估算，常常建立这样的模型；假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，所有小立方体之和等于气体的体积。
8．把冰分子看成球体，不计冰分子间空隙，则由冰的密度，可估算冰分子直径的数量级是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】冰的摩尔质量与水的摩尔质量相同，根据，一个冰分子的体积
，冰分子的直径。
9．若阿伏加德罗常数已知，用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，则可求出的物理量是
A．油滴的质量
B．油滴的密度
C．油酸的摩尔体积
D．油酸的摩尔质量
【答案】C
【解析】油酸分子（视为球形）的直径测出后，根据V0=πd3可以计算出油酸分子体积；根据V=NAV0可以计算出油酸的摩尔体积；由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解油酸的质量；故选C。
10．某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则关于气体分子的体积正确的是（阿伏加德罗常数为NA）
A． B．
C． D．
【答案】A
11．阿伏加德罗常数为NA(mol–1)，铝的摩尔质量为M(kg/mol)，铝的密度为ρ(kg/m3)，则下列说法不正确的是
A．1 kg铝所含原子数为ρNA
B．1m3铝所含原子数为ρNA/M
C．1个铝原子的质量为M/NA (kg)
D．1个铝原子所占的体积为M/ρNA (m3)
【答案】A
【解析】1 kg铝所含原子数为：，故A错误；1 m3铝所含原子数为：，故B正确；1个铝原子的质量为：，故C正确；1个铝原子所占的体积为：，故D正确。
【名师点睛】解答本题要掌握：知道物体质量，求出其物质的量和分子个数以及每个分子的质量；建立正确模型，正确解答气体分子所占空间大小。
12．在用油膜法估测分子大小的实验中，现有按体积比为n:m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述估测分子大小的实验步骤：
（1）_________________________________________（需测量的物理量自己用字母表示）。
（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在塑料盖板上，如图所示。（已知塑料盖板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）则油膜面积为________。
（3）估算油酸分子直径的表达式为D=________________。
【答案】（1）用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V （2）9S （3）
【名师点睛】掌握本实验的原理是解决问题的关键。该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。
13．某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中含有纯油酸1 mL，1 mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液。
（1）该实验中的理想化假设是__________。
A．将油膜看出单分子层油膜
B．不考虑油分子间的间隙
C．不考虑油分子间的相互作用力
D．将油分子看成球形
（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图所示，已知每一个小正方形的边长为2 cm，则该油酸薄膜的面积为______（结果保留一位有效数字）。
（3）经计算，油酸分子的直径为___________m（结果保留一位有效数字）。
（4）实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是______________________________。
【答案】（1）ABD （2）3×10–2 （3）7×10–10 （4）油酸酒精溶液中的酒精溶于水中
14．“用油膜法估测分子的大小”的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中配制好的酒精油酸溶液，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V0=1 mL；
③先往边长为30~40 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酒精油酸溶液，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：____________________；
（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL；
（3）油酸分子直径是________m（结果保留两位有效数字）。
（4）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．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）痱子粉或石膏粉 （2）2×10–5 （3）4.3×10–10 （4）AC
【名师点睛】本题考查了油膜法测分子直径的实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积。解题结果还要保留有效数字。
15．某教室的空间体积约为120 m3。试计算在标准状况下，教室里空气分子数。已知：阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol–1，标准状况下摩尔体积V0=22.4×10–3 m3。（计算结果保留一位有效数字）
【答案】3×1027个
【解析】设空气摩尔数为n，则
设气体分子数为N，则N=nNA
代入数据联立求解得N=3×1027个
【名师点睛】求分子数，往往先求摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数即可。摩尔数等于质量与摩尔质量的比值或体积与摩尔体积的比值。
16．已知气泡内气体的密度为30 g/m3，平均摩尔质量为1.152 g/mol，阿伏加德罗常数。
（1）试估算气体分子间距离d，
（2）若气泡的体积为1 cm3，则气泡内气体分子数为______个。（结果均保留1位有效数字）
【答案】d=4×10–9 m N=2×1019个