高中物理人教版选修3-3假期作业：第7章-1+物体是由大量分子组成的+Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-3假期作业：第7章-1+物体是由大量分子组成的+Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 26.8KB | ||
| 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 | 2019-05-29 15:21:12 | ||
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文档简介
1物体是由大量分子组成的
1．(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多数了几滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
【解析】 形成的油膜不是单分子层，计算的油膜厚度就不是分子直径，比分子直径大得多，A正确；滴入水中后酒精都溶入水中，B错误；计算体积时多数了几滴，会使计算的油滴体积偏小，当然计算的分子直径也偏小，C错误；数方格时舍去了所有不足一格的方格，计算出的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，D正确．
【答案】 AD
2．关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是( )
A．质量相等的物体含有相同的分子数
B．体积相同的物体含有相同的分子数
C．物质的量相同的物体含有相同的分子数
D．体积相同的气体含有相同的分子数
【解析】 1摩尔任何物质所含有的分子数相同，所以物质的量相同的物体，分子数一定相同．
【答案】 C
3．(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体( )
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间
D．分子之间的平均距离
【解析】 由m0＝可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由V0＝求得的是平均一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由a＝可求出分子之间的平均距离，故A、C、D正确．
【答案】 ACD
4．(多选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A．NA＝ B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
【解析】 根据题给条件和阿伏加德罗常数定义有NA＝＝，即B、C正确；而气体分子之间距离太大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差太大，所以A错；同理，ρ为气体的密度，ρV0并不等于分子的质量，所以D错．
【答案】 BC
5．(·南京高二检测)假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1)( )
A．10年 B．1千年
C．10万年 D．1千万年
【解析】 完成任务所需的时间
＝
＝≈10(万年)，
选项C正确，A、B、D错误．
【答案】 C
6．(·黄冈检测)一艘油轮装载着密度为900 kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏导致9 t的原油流入大海，则这次事故造成的最大污染面积约为( )
A．1011 m2 B．1012 m2
C．108 m2 D．1010 m2
【解析】 分子直径的数量级是d＝10－10 m．由d＝，ρ＝可知，S＝＝1011 m2.
【答案】 A
7．(·金山区高二检测)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________，并请补充实验步骤D中的计算式．
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．
C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．
D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d＝________.
E．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.
F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．
【解析】 根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为×0.05%，S＝n×10－4 m2
所以分子的直径d＝×0.05%＝.
【答案】 ECBFAD
8．举世瞩目的国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆，它采用了世界上最为先进的膜结构材料建造，同时也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施．该中心拥有长50 m、宽25 m、水深3 m、水温保持27～28℃，共10条泳道的国际标准比赛用游泳池．已知水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，密度为1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1，当游泳池注满水时，估算池水分子数目．
【解析】 设水的密度为ρ，游泳池中水的质量为M1，阿伏加德罗常数为NA，游泳池注满水时，水的总体积为V＝50×25×3 m3＝3.75×103 m3.
游泳池中水的物质的量n＝，M1＝ρV.
所含的水分子数Nn＝nNA.
联立解得N＝.
代入数据得N＝1.3×1032个．
【答案】 1.3×1032
[超越自我·提升练]
9．(多选)在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么( )
A．油滴分子直径d＝
B．油滴分子直径d＝
C．油滴所含分子数N＝NA
D．油滴所含分子数N＝NA
【解析】 油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油膜的质量为m，最大面积为S，则油膜的体积为V＝，油滴分子直径为d＝，故选项B对，A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为N＝NA，选项D对，C错．
【答案】 BD
10．铜的摩尔质量为MA(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若阿伏加德罗常数为NA，则下列说法中哪个是错误的( )
A．1 m3铜所含的原子数目是
B．1 kg铜所含的原子数目是ρNA
C．一个铜原子的质量为 kg
D．一个铜原子占有的体积是m3
【解析】 1 m3铜的质量为ρ kg，其中所含的原子数目是NA，故A项正确；1 kg铜所含的原子数目是NA，故B项错误；一个铜原子的质量为 kg，C正确；一个铜原子占有的体积为 m3，D正确．
【答案】 B
11．在“油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图7-1-4所示，图中正方形方格的边长为1 cm.
图7-1-4
(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
(2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字)
(3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，试写出阿伏加德罗常数的表达式．
【解析】 (1)为使油膜在水面上形成单分子油膜．
(2)由题图可知油膜覆盖方格数约为120个，设油酸分子的直径为d，则有××10－6 m＝120×1×10－4d，解得d＝6.3×10－10 m．(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)每个分子的体积V0＝π()3，
由NAρV0＝M，得NA＝.
【答案】 (1)为了形成单分子油膜
(2)6.3×10－10 m(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)NA＝
12．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105 km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2 kg/mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”(NA＝6×1023 mol－1)．试问：
(1)这条大道共需多少个铁分子？
(2)这些分子的总质量为多少？
【解析】 (1)每个铁分子可以视为直径为d的小球，则分子体积V0＝πd3，铁的摩尔体积V＝，
则NAV0＝V＝，所以V0＝＝πd3
则d＝＝ m
＝3×10－10 m.
这条大道需要的分子个数n＝＝个＝1.281×1018个．
(2)每个铁分子的质量m＝＝ kg＝9.3×10－26 kg
这些分子的总质量M＝nm＝1.281×1018×9.3×10－26 kg＝1.19×10－7 kg.
【答案】 (1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7 kg
1．(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多数了几滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
【解析】 形成的油膜不是单分子层，计算的油膜厚度就不是分子直径，比分子直径大得多，A正确；滴入水中后酒精都溶入水中，B错误；计算体积时多数了几滴，会使计算的油滴体积偏小，当然计算的分子直径也偏小，C错误；数方格时舍去了所有不足一格的方格，计算出的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，D正确．
【答案】 AD
2．关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是( )
A．质量相等的物体含有相同的分子数
B．体积相同的物体含有相同的分子数
C．物质的量相同的物体含有相同的分子数
D．体积相同的气体含有相同的分子数
【解析】 1摩尔任何物质所含有的分子数相同，所以物质的量相同的物体，分子数一定相同．
【答案】 C
3．(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体( )
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间
D．分子之间的平均距离
【解析】 由m0＝可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由V0＝求得的是平均一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由a＝可求出分子之间的平均距离，故A、C、D正确．
【答案】 ACD
4．(多选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A．NA＝ B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
【解析】 根据题给条件和阿伏加德罗常数定义有NA＝＝，即B、C正确；而气体分子之间距离太大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差太大，所以A错；同理，ρ为气体的密度，ρV0并不等于分子的质量，所以D错．
【答案】 BC
5．(·南京高二检测)假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1)( )
A．10年 B．1千年
C．10万年 D．1千万年
【解析】 完成任务所需的时间
＝
＝≈10(万年)，
选项C正确，A、B、D错误．
【答案】 C
6．(·黄冈检测)一艘油轮装载着密度为900 kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏导致9 t的原油流入大海，则这次事故造成的最大污染面积约为( )
A．1011 m2 B．1012 m2
C．108 m2 D．1010 m2
【解析】 分子直径的数量级是d＝10－10 m．由d＝，ρ＝可知，S＝＝1011 m2.
【答案】 A
7．(·金山区高二检测)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________，并请补充实验步骤D中的计算式．
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．
C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．
D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d＝________.
E．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.
F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．
【解析】 根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为×0.05%，S＝n×10－4 m2
所以分子的直径d＝×0.05%＝.
【答案】 ECBFAD
8．举世瞩目的国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆，它采用了世界上最为先进的膜结构材料建造，同时也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施．该中心拥有长50 m、宽25 m、水深3 m、水温保持27～28℃，共10条泳道的国际标准比赛用游泳池．已知水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，密度为1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1，当游泳池注满水时，估算池水分子数目．
【解析】 设水的密度为ρ，游泳池中水的质量为M1，阿伏加德罗常数为NA，游泳池注满水时，水的总体积为V＝50×25×3 m3＝3.75×103 m3.
游泳池中水的物质的量n＝，M1＝ρV.
所含的水分子数Nn＝nNA.
联立解得N＝.
代入数据得N＝1.3×1032个．
【答案】 1.3×1032
[超越自我·提升练]
9．(多选)在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么( )
A．油滴分子直径d＝
B．油滴分子直径d＝
C．油滴所含分子数N＝NA
D．油滴所含分子数N＝NA
【解析】 油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油膜的质量为m，最大面积为S，则油膜的体积为V＝，油滴分子直径为d＝，故选项B对，A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为N＝NA，选项D对，C错．
【答案】 BD
10．铜的摩尔质量为MA(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若阿伏加德罗常数为NA，则下列说法中哪个是错误的( )
A．1 m3铜所含的原子数目是
B．1 kg铜所含的原子数目是ρNA
C．一个铜原子的质量为 kg
D．一个铜原子占有的体积是m3
【解析】 1 m3铜的质量为ρ kg，其中所含的原子数目是NA，故A项正确；1 kg铜所含的原子数目是NA，故B项错误；一个铜原子的质量为 kg，C正确；一个铜原子占有的体积为 m3，D正确．
【答案】 B
11．在“油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图7-1-4所示，图中正方形方格的边长为1 cm.
图7-1-4
(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
(2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字)
(3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，试写出阿伏加德罗常数的表达式．
【解析】 (1)为使油膜在水面上形成单分子油膜．
(2)由题图可知油膜覆盖方格数约为120个，设油酸分子的直径为d，则有××10－6 m＝120×1×10－4d，解得d＝6.3×10－10 m．(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)每个分子的体积V0＝π()3，
由NAρV0＝M，得NA＝.
【答案】 (1)为了形成单分子油膜
(2)6.3×10－10 m(6.2×10－10 m～6.4×10－10 m都对)
(3)NA＝
12．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105 km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2 kg/mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”(NA＝6×1023 mol－1)．试问：
(1)这条大道共需多少个铁分子？
(2)这些分子的总质量为多少？
【解析】 (1)每个铁分子可以视为直径为d的小球，则分子体积V0＝πd3，铁的摩尔体积V＝，
则NAV0＝V＝，所以V0＝＝πd3
则d＝＝ m
＝3×10－10 m.
这条大道需要的分子个数n＝＝个＝1.281×1018个．
(2)每个铁分子的质量m＝＝ kg＝9.3×10－26 kg
这些分子的总质量M＝nm＝1.281×1018×9.3×10－26 kg＝1.19×10－7 kg.
【答案】 (1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7 kg