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人教版高中物理选修3-3课时作业：第七章第1节

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高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）1．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，我们认为薄膜是由________油酸分子组成的，并把油酸分子简化成________．油膜的________认为是油膜分子的直径d，测出油膜的面积S和体积V，则分子直径d＝________.2．除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为________m，分子质量的数量级一般为________ kg.3．1 mol 的任何物质都含有________粒子数，这个数量用________________来表示，它的数值通常取N A＝________________________，粗略计算可取N A＝________________，它是联系宏观量与微观量的桥梁，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与____________、____________等微观物理量联系起来．4．关于分子，下列说法中正确的是()A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法5．下列说法中正确的是()A．物体是由大量分子组成的B．无论是无机物质的小分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10 mC．本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10 kg6．纳米材料具有广泛的应用前景，在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1 nm 的长度上可以排列的分子(其直径约为10－10 m)个数最接近于()A．1个B．10个C．100个D．1 000个【概念规律练】知识点一油膜法测分子直径1．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列哪些假设是实验的前提()A．该油膜是单分子油膜B．可以认为油膜的厚度就是油酸分子的直径C．油酸分子是球形D．在油膜中油酸分子是紧密排列的，分子间无间隙2．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液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，形状和尺寸如图1所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油膜的面积是多少平方厘米；(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径．知识点二分子的大小3．已知在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L，氢气分子直径的数量级为() A．10－9 m B．10－10 mC．10－11 m D．10－8 m4．已经发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景．边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于()A．102个B．103个C．106个D．109个知识点三阿伏加德罗常数5．若以M表示水的摩尔质量，V mol表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式()①N A＝V molρm②ρ＝MN AΔ③m＝MN A④Δ＝V molN AA．①和②都是正确的B．①和③都是正确的C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的6．某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用N A表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是________kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________；(3)1 mol的这种物质的体积是________m3；(4)平均每个分子所占据的空间是________m3.【方法技巧练】求解微观量的建模技巧7．已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M mol＝1.8×10－2 kg/mol，求：(1)1 cm3水中有多少个分子；(2)估算一个水分子的直径多大．8．已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26 kg，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43 kg/m3，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，求：(1)氧气的摩尔质量；(2)标准状况下氧气分子间的平均距离；(3)标准状况下1 cm3的氧气中含有的氧分子数．(结果保留两位有效数字)1．关于分子的质量，下列说法中正确的是()A ．质量相同的任何物质，其分子的质量一定相同B ．摩尔数相同的物质，分子的质量一定相同C ．分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D ．密度大的物质，分子的质量一定大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 ．密度相同的气体含有相同的分子数3．下列数值等于阿伏加德罗常数的是( ) A ．1 m 3的任何物质所含的分子数 B ．1 kg 的任何物质所含的分子数C ．标准状态下1 mol 气体所含的分子数D ．任何状态下1 mol 任何物质所含的分子数4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，需直接测量的物理量有( ) A ．一滴油滴的体积 B ．油膜的面积 C ．油膜的厚度D ．酒精油酸溶液的体积及油滴总滴数5．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V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A ＝V V 0B ．N A ＝ρVmC ．N A ＝M mD ．N A ＝MρV 06．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积中所含分子个数为( )A ．N A /ρB ．N A /μC ．μN A /ρD ．ρN A /μ 7．已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则水银分子的直径是( )A ．(6M πρN A )13B ．(3M 4πρN A )13C.6M πρN AD.M ρN A8．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( ) A ．水的密度和水的摩尔质量 B ．水的摩尔质量和水分子的体积 C ．水分子的体积和水分子的质量________．(填选项前字母) A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精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(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 溶液中有纯油酸0.1 mL ，用注射器测得1 mL 上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图2所示，图中正方形小方格的边长为1 cm ，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL ，油酸膜的面积是________ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.图210．钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A，请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式．(1克拉＝0.2克)11．1 cm3的水中和标准状况下1 cm3的水蒸气中各有多少个分子？在上述两种状态下，相邻两个水分子之间的间距各是多少？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/m 3.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”，试问：(N A ＝6×1023 mol －1) (1)这条大道共需多少个铁分子？ (2)这些分子的质量为多少？第七章 分子动理论第1节 物体是由大量分子组成的课前预习练1．单层 球形 厚度V S2．10－10 10－263．相同的 阿伏加德罗常数 6.02×1023 mol －1 6.0×1023 mol －1 分子质量 分子大小 4．C [分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A 项错误；所有分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10 m ，故B 错，C 对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D 项错误．]5．A [物体是由大量分子组成的，故A 项正确．一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10 m 故B 项错误．本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C 项错误．分子质量的数量级一般为10－26 kg ，故D 项错误．]6．B [纳米是长度的单位，1 nm ＝10－9m ，即1 nm ＝10×10－10 m ，所以排列的个数接近于10个，B 项正确．] 课堂探究练1．ABD [在忽略分子间隙的情况下，油膜为单分子油膜时，油膜的厚度为分子的大小，即使分子不是球形，这一关系仍然存在，因此C 不是实验假设的前提，A 、B 、D 正确．] 方法总结 油膜法估测分子大小的原理：假设组成油酸的分子都是球形的，而且同种物质的分子都是一个个大小相同的小球，油酸在水面上形成的油膜是油酸分子紧密且单层排列的．只要测出油膜的面积S 和这个油膜的体积V ，就可以估算出油膜的厚度(油酸分子的直径)d ，即d ＝VS.2．(1)116 cm 2(2)8×10－6 mL(3)6.9×10－10 m解析 (1)由图形状，其中正方形方格97个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格．实际占小方格97＋19＝116，那么油膜面积S ＝116×1 cm 2＝116 cm 2.(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积为175 mL ，又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，175 mL 溶液中含纯油酸的体积为V ＝6×175104 mL ＝8×10－6 mL(3)油酸分子直径d ＝V S ＝8×10－6116cm ＝6.9×10－10 m方法总结 要明确油膜法估测分子大小的原理，本题的关键是计算出油膜的面积和换算出每滴酒精油酸溶液中含有的纯油酸的体积，解此类题的另一个关键是会利用数格子的方法求解油膜的面积．解决本题时常见错误是将纯油酸的体积换算错误，避免错误的方法是认真审题，弄清溶质溶剂的关系．3．B [分子直径的数量级为10－10 m ，故B 项正确．]方法总结 (1)容易直接套用求解固体或液体分子直径的理想模型，而错选A.(2)气体分子间距很大(d ≈10r )，不能忽略分子间隙．4．B [1 nm ＝10－9m ，则边长为1 nm 的立方体的体积为V ＝(10－9)3m 3＝10－27m 3.估算时，可将液态氢分子看作边长为10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3m 3＝10－30m 3，所以可容纳的液态氢分子个数N ＝V V 0＝103个．] 方法总结 可认为液态氢分子紧挨着，空隙可忽略．建立立方体模型比建立球形模型运算更简捷．5．B [对于气体，宏观量M 、V mol 、ρ之间的关系式仍适用，有M ＝ρV mol .根据宏观量与微观量之间的关系式可得m ＝M N A ，所以③式正确．N A ＝M m ＝V mol ρm，所以①式正确．而对于气体分子来说，由于其两邻近分子间距离太大，Δ＝V molN A求出的是相邻两分子间的平均距离，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以④式不正确．而②式是将④式代入①式得出的，也是不正确的．故B 选项正确．]方法总结 阿伏加德罗常数一手牵着宏观量，一手携着微观量．应用它，在已知一个宏观量的情况下，可以求出微观量；反之，已知一个微观量，也可以求出宏观量；当然已知一个微观量，再加上一个宏观量，也是可以求出阿伏加德罗常数的．阿伏加德罗常数既联系着质量端，也联系着体积端，质量端的应用没什么问题，体积端的应用要注意针对气体时，微观体积量应该是气体分子占据的平均空间，绝不是单个气体分子的体积，它们的差距是相当大的，在10倍左右．6．(1)M N A (2)ρN A M (3)M ρ (4)M ρN A解析 (1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m 0＝M N A(2)1 m 3的这种物质中含有的分子的物质的量为n ＝1M ρ＝ρM故1 m 3的这种物质中包含的分子数目为nN A ＝ρN AM(3)1 mol 的这种物质的体积是摩尔体积，即V mol ＝Mρ(4)平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V 0＝V mol N A ＝MρN A7．(1)3.3×1022个 (2)3.9×10－10 m 或3.1×10－10 m解析 水的摩尔体积为V mol ＝M mol ρ＝1.8×10－21.0×103 m 3/mol ＝1.8×10－5m 3/mol. (1)1 cm 3水中水分子的数目为n ＝V V mol N A ＝10－6×6.02×10231.8×10－5个≈ 3.3×1022个．(2)建立水分子的球形模型，有16πd 3＝V molN A.水分子的直径为d ＝36V mol N A ·π＝36×1.8×10－56.02×1023×3.14m ≈3.9×10－10m. 再如建立水分子的立方体模型，有d 3＝V molN A .水分子的直径为d ＝3V mol N A ＝3 1.8×10－56.0×1023 m ≈3.1×10－10m. 方法总结 对于固体、液体在微观量的计算中，特别是计算分子直径时，把固体、液体分子看成球形或一个小立方体．当把固体、液体分子看成球形时，分子直径d ＝36V 0π＝36V mol πN A ；当把固体、液体分子看成立方体时，d ＝3V 0＝3V molN A，其中V 0为每个分子的体积，V mol 为摩尔体积．8．(1)3.2×10－2 kg/mol (2)3.3×10－9 m (3)2.7×1019个解析 (1)氧气的摩尔质量为M ＝N A ·m ＝6.02×1023×5.3×10－26 kg/mol ＝3.2×10－2 kg/mol.(2)标准状况下氧气的摩尔体积V ＝M ρ，所以每个氧分子所占空间V 0＝V N A ＝MρN A ，而每个氧分子占有的体积可以看成是棱长为a 的立方体，即V 0＝a 3，则a 3＝MρN A ，a ＝3M ρN A＝33.2×10－21.43×6.02×1023m ＝3.3×10－9 m. (3)1 cm 3氧气的质量m ′＝ρV ′＝1.43×1×10－6 kg ＝1.43×10－6 kg则1 cm 3氧气中含有的氧分子个数n ＝m ′m ＝1.43×10－65.3×10－26个＝2.7×1019个 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们分子间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间，此时每个分子占有的空间一般视为棱长为a 的立方体，其大小可表示为a ＝3V molN A，其中V mol 为标准状况下的摩尔体积．a 也可理解为气体分子间的平均距离． 课后巩固练 1．C 2.C3．CD [1 mol 任何物质所含的分子数均为6.02×1023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此，A 、B 错误，C 、D 正确．] 4．BD5．BC [气体分子间距离很大，气体的体积并不等于每个分子的体积之和，A 错，气体的质量等于每个分子质量之和，C 对．由于M ＝ρV ，B 对．气体的密度是对大量气体分子而言的，一个分子质量m ≠ρV 0，D 错．]6．D [已知物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，则物质的摩尔体积为μρ，则单位体积中所含分子的个数为1μρ·N A ＝ρN Aμ，故本题选D.]7．A [水银的摩尔体积为V ＝M ρ，水银分子的体积V ′＝V N A ＝MρN A；把分子看成球形，据V ′＝16πD 3得水银分子直径D ＝(6M πρN A )13，A 对．] 8．D [A 项：无论是水的体积、水的物质的量还是水的质量，都不能将ρ、M A 与N A 联系起来，故无法求出N A .同理可判断B 、C 两项均不能求出N A .D 项：取n 摩尔水为研究对象，则其质量m ＝nM A ，水的分子总数N ＝m m 0＝nM A m 0，故N A ＝Nn＝M Am 0，其中m 0为水分子的质量．] 9．(1)AC (2)5×10－7 40 1.25×10－10解析 (1)油酸分子直径d ＝VS.计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确．(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V ＝0.11000×1200mL ＝5×10－7 mL油膜的面积S ＝40×1 cm 2＝40 cm 2，分子直径d ＝5×10－7×10－640×10－4m ＝1.25×10－10 m. 10.0.2a M N A 36M ×10－3N A ρπ解析 a 克拉钻石的摩尔数为0.2a /M ，所含分子数为n ＝0.2aM N A.钻石的摩尔体积为V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子的体积为V 0＝V N A ＝M ×10－3N A ρ.设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π(d 2)3，d ＝ 36M ×10－3N A ρπ(单位为m)．11．3.3×1022个 2.7×1019个 3.9×10－10 m 3.3×10－9 m解析 1 cm 3水中的水分子个数为：n ＝m M ·N A ＝ρV M N A ＝1×1×6.02×102318＝3.3×1022个．设相邻两个水分子间距为d ，视水分子为球形，则有V 0＝V n ＝16πd 3，所以d ＝36V πn＝36×1×10－63.14×3.3×1022m ＝3.9×10－10 m ．1摩尔的任何气体在标准状况下，占有的体积均为22.4 L ，则1 cm 3水蒸气内所含有的分子数为n ′＝V ′V m ·N A ＝1×10－322.4×6.02×1023个＝2.7×1019个．设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d ′，则有V 0′＝V ′n ′＝d ′3，所以d ′＝31×10－62.7×1019m ＝3.3×10－9m. 12．(1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7 kg解析 (1)每个铁分子可以视为直径为d 的小球，则分子体积V 0＝16πd 3，铁的摩尔体积V ＝μρ，则N A V 0＝V ＝μρ，所以V 0＝μρN A ＝16πd 3》》》》》》》》》积一时之跬步 臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧 d ＝ 36μπρN A ＝ 36×5.6×10－23.14×7.9×103×6×1023 m ＝3×10－10m. 这条大道需要的分子个数n ＝L d ＝3.844×105×1033×10－10个＝1.281×1018个． (2)每个铁分子的质量m ＝μN A ＝5.6×10－26×1023 kg ＝9.3×10－26 kg 这些分子的总质量M ＝nm ＝1.281×1018×9.3×10－26 kg ＝1.19×10－7kg.。

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高中物理选修3-3课时作业7：7.1 物体是由大量分子组成的

高中物理选修3-3课时作业7：7.1 物体是由大量分子组成的

第七章 分子动理论1 物体是由大量分子组成的题组一 用油膜法估测分子的大小1．(多选)某同学在用油膜法估测分子的大小的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精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2．某种油剂的密度为8×102 kg/m 3，取这种油剂0.8 g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( )A ．10－10 m 2B ．104 m 2C ．1010 cm 2D ．104 cm 2 3．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M ＝0.283 kg·mol －1，密度ρ＝0.895×103kg·m －3.若100滴油酸的体积为1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是________m 2.(取N A ＝6.02×1023mol －1，球的体积V与直径D 的关系为V ＝16πD 3，结果保留两位有效数字) 题组二 分子大小的估算4．(多选)关于分子，下列说法中正确的是( )A ．把分子看做球形是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是球形B ．所有分子的直径都相同C ．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D ．测定分子大小的方法有很多种，油膜法只是其中一种方法5．纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景．边长为1 nm 的立方体，可容纳液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近于( ) A ．102个B ．103个C ．106个D ．109个6．已知在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L ，氢气分子间距约为( )A ．10－9 mB ．10－10 mC ．10－11 mD ．10－8 m题组三 阿伏加德罗常数的应用7．从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是()A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量8．N A代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2 g氢气所含原子数目为N AC．在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为N AD．17 g氨气所含电子数目为10N A9．2008年北京奥运会上，美丽的“水立方”游泳馆简直成了破世界纪录的摇篮，但“水立方”同时也是公认的耗水大户，因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相当于100户居民一年的用水量，请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水量与下面哪个水分子数目最接近(设水分子的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol)()A．3×1031个B．3×1028个C．9×1027个D．9×1030个10.某种物质的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，若用N A表示阿伏加德罗常数，则：(1)每个分子的质量是________ kg；(2)1 m3的这种物质中包含的分子数目是________；(3)1 mol的这种物质的体积是________ m3；(4)平均每个物质分子所占有的空间是________ m3.11．在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为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1所示，图中每一小方格的边长为1 cm，试求：图1(1)油酸薄膜的面积是________cm2；(2)实验测出油酸分子的直径是________m；(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？12．1 mol铜的质量为63.5 g，铜的密度为8.9×103kg/m3，试估算一个铜原子的质量和体积．(已知N A＝6×1023mol－1)答案精析1．AC [油酸分子直径d ＝V S.计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确．]2．B [由d ＝V S ，得S ＝V d ＝m ρd ＝8×10－48×102×10－10m 2＝104 m 2.] 3．10解析 一个油酸分子的体积V ＝M ρN A ，又V ＝16πD 3，得分子直径D ＝36M πρN A 最大面积S ＝V D D，解得S ＝10 m 2. 4．ACD [把分子看做球形是将实际问题的理想化，A 正确；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是10－10 m ，B 错误，C 正确；油膜法只是常见的测量分子大小的一种方法，选项D 正确．]5．B [1 nm ＝10－9 m ，则边长为1 nm 的立方体的体积V ＝(10－9)3 m 3＝10－27 m 3.将液态氢分子看做边长为10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3 m 3＝10－30 m 3，所以可容纳的液态氢分子的个数N ＝V V 0＝103(个)．] 6．A [在标准状况下，1 mol 氢气的体积为22.4 L ，则每个氢气分子占据的体积V 0＝V N A＝22.4×10－36.02×1023 m 3≈3.72×10－26 m 3. 按立方体估算，占据体积的边长：L ＝3V 0＝33.72×10－26 m ≈3.3×10－9 m ．故选A.]7．D [阿伏加德罗常数是指1 mol 任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数N A ＝摩尔质量M 分子质量m 0，或N A ＝摩尔体积V分子体积V 0.因此，正确的选项是D.] 8．D [由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A 错；2 g 氢气所含原子数目为2N A ，B 错；只有在标准状况下，11.2 L 氮气所含的原子数目才为N A ，而常温常压下，原子数目不能确定，C 错；17 g 氨气即1 mol 氨气，其所含电子数目为(7＋3)N A ，即10N A ，D 正确．]9．C [每户居民一天所用水的体积V ＝10 500100×365m 3≈0.29 m 3，该体积所包含的水分子数目n ＝ρV MN A ≈9.7×1027个，最接近C 选项．] 10．(1)M N A (2)ρN A M (3)M ρ (4)M ρN A解析 (1)每个物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m 0＝M N A. (2)1 m 3的物质中含有的分子的物质的量为n ＝1M ρ＝ρM，故1 m 3的物质中含有的分子数为n ·N A ＝ρN A M. (3)1 mol 物质的体积，即摩尔体积V mol ＝M ρ. (4)平均每个物质分子所占有的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即V 0＝V mol N A ＝M ρN A . 11．(1)114(113～115都对)(2)6.6×10－10(3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜解析 (1)舍去不足半格的，多于半格的算一格，数一下共有114(113～115)个； 一个小方格的面积S 0＝L 2＝1 cm 2，所以面积S ＝114×1 cm 2＝114 cm 2.(2)一滴纯油酸的体积V ＝0.61 000×180mL ＝7.5×10－12 m 3 油酸分子直径d ＝V S ＝7.5×10－12114×10－4m ≈6.6×10－10 m. (3)让油膜尽可能散开，是为了让油膜在水面上形成单分子油膜．12．1.06×10－25 kg 1.19×10－29 m 3解析 铜的摩尔质量M ＝63.5 g /mol ＝6.35×10－2 kg/mol ， 1 mol 铜有N A ＝6×1023个原子，一个原子的质量为：m 0＝M N A≈1.06×10－25 kg 铜的摩尔体积为：V mol ＝M ρ＝6.35×10－28.9×103 m 3/mol≈7.13×10－6 m 3/mol 所以，一个铜原子的体积： V 0＝V mol N A ＝7.13×10－66×1023 m 3≈1.19×10－29 m 3.。

人教版高二物理选修3-3课后作业第七章 内能

人教版高二物理选修3-3课后作业第七章 内能

人教版选修3-3课后作业第七章内能一、选择题1.下列说法正确的是( )A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,所有分子的速率都增大D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关2.(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银,下列说法正确的是( )A.两者的分子平均动能相同B.水银的分子平均动能比水的大C.两者的分子平均速率相同D.水银分子的平均速率比水分子的平均速率小3.(多选)下列说法中正确的是( )A.只要温度相同,任何物体分子的平均动能都相同B.分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能C.物体中10个分子的动能很大,这10个分子的温度很高D.温度低的物体中的每一个分子的运动速率一定小于温度高的物体中的每一个分子的运动速率4.(多选)下列说法正确的是( )A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动B.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动C.分子间作用力的合力表现为引力时,若分子间的距离增大,则分子力不一定减小,但分子势能一定增大D.分子间作用力的合力表现为引力时,若分子间的距离增大,则分子力和分子势能都一定增大5.如图所示为一分子势能随分子间距离变化的图线,从图中分析可得到( )A.r1处为分子的平衡位置B.r2处为分子的平衡位置C.r趋于无穷大时,分子间的势能为最小值,分子间无相互作用力D.若r<r1,r越小,分子间势能越大,分子间仅有斥力存在6.(多选)用r表示两分子间的距离,E p表示分子势能,当r=r0时,引力等于斥力,设两分子间距离大于10r0时,E p=0,则( )A.当r>r0时,E p随r的增大而增加B.当r<r0时,E p随r的减小而增加C.当r<r0时,E p不随r变化D.当r>r0时,E p=07.(多选)下列说法正确的有( )A.0 ℃的冰变成0 ℃的水时,体积变小,分子间势能变小B.橡皮条拉伸时,分子间势能增加C.物体体积变化时,分子间势能会变化D.把液体内的两个分子压缩到不能再压缩,此过程中分子间势能先变小后变大8.从微观角度分析宏观现象是学习和认识热现象的重要方法,下列关于热现象的微观本质分析正确的是( )A.分子间距离增大时,分子间引力增大,斥力减小B.温度升高物体内所有分子的动能增大C.布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒在做无规则运动D.温度升高物体内分子的平均动能增大9.温度都是0 ℃的10克冰和10克水比较,下列说法正确的是( )A.质量相同,温度相同,内能也相同B.就分子的平均动能而言,水分子较大C.冰的分子势能大D.分子数相同,分子无规则运动的平均动能也相同10.(多选)一辆运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法不正确的是( )A.汽车机械能减小,氧气内能增加B.汽车机械能减小,氧气内能减小C.汽车机械能减小,氧气内能不变D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加E.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能减小11.(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法中正确的是( )A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子数目相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等12.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保持不变,体积增大,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是( )A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体分子的平均动能不变13.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。

高中人教版物理选修3-3学案：7.1 物体是由大量分子组成的 含答案

高中人教版物理选修3-3学案：7.1 物体是由大量分子组成的 含答案

第七章分子动理论〔情景切入〕我们生活的世界绚丽多彩，构成这个世界的是千差万别的物质。

各种物质都是由分子组成的，分子是用肉眼看不到、用手摸不着的，但现实生活与分子运动相关的现象到处可见：我们可以闻到花的香味，这是分子运动的结果；物质能够聚在一起而不散开，这是分子间作用力的表现。

这一章我们就来学习涉及微观世界的运动理论——分子动理论。

〔知识导航〕本章介绍分子动理论的基本观点，它的主要内容是：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

本章知识共五节，整体分为两部分：第一部分包括第一节至第三节，是从微观上用分子动理论的观点认识热现象，阐述分子动理论的内容。

第二部分包括第四节和第五节，是从宏观上用能量的观点认识热现象。

本章重点：分子动理论的基本内容。

本章难点：分子模型的建立和对分子力的理解。

〔学法指导〕由于分子是看不见的，因此在学习这部分内容时要特别注意通过一些客观过程去理解微观状态，这对我们思维能力和想象力的发展是有好处的。

从能量的观点来研究问题是物理学中最重要的方法之一，本章将在初中的基础上进一步学习内能，内能和我们常见的机械能是不一样的，它是由物体内分子的热运动和分子间相对位置而决定的能量，学习时要抓住内能的含义加以理解。

学习本章知识要应用类比方法。

例如：将分子力做功与分子势能的变化，类比为弹力做功与弹性势能的变化，这样就可以把微观的研究对象宏观化。

第一节 物体是由大量分子组成的【素养目标定位】※ 知道分子的大小，知道分子直径的数量级※ 知道阿伏加德罗常数，知道物体是由大量分子组成的※※掌握“油膜法估测分子大小”的实验原理，操作及实验数据的处理方法【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1 分子的大小1．分子物体是由__大量分子__组成的，在热学中，组成物质的微观粒子统称为__分子__。

2．油膜法估测分子直径(1)原理：把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为薄膜是由__单层的__油酸分子组成的，并把油酸分子简化成__球形__，油膜的__厚度__认为是油酸分子的直径。

【精准解析】物理人教版选修3-3课时作业：7-1 物体是由大量分子组成的

【精准解析】物理人教版选修3-3课时作业：7-1 物体是由大量分子组成的

课时作业1物体是由大量分子组成的时间：45分钟一、单项选择题1．下列说法中正确的是(A)A．物质是由大量分子组成的B．无论是无机物质的小分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10mC．本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10kg解析：物质是由大量分子组成的，故A正确．一些有机物质的分子较大，大小超过10－10m，故B错误．本节中所说的分子包括化学中的分子，原子和离子等，故C错误．分子质量的数量级一般为10－26kg，故D错误．2．关于分子，下列说法中正确的是(C)A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法解析：分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10m ，故B 错、C 对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D 错误．3．已知在标准状况下，1mol 氢气的体积为22.4L ，氢气分子直径的数量级为(B )A ．10－9mB ．10－10mC ．10－11mD ．10－8m 解析：在标准状况下，1mol 氢气的体积为22.4L ，则每个氢气分子占据的体积ΔV ＝V N A ＝22.4×10－36.02×1023m 3＝3.72×10－26m 3.按立方体估算，占据体积的边长：L ＝3ΔV ＝33.72×10－26m ＝3.3×10－9m ．而分子占据空间并不等于分子体积，气体分子间隙很大，氢气分子直径的数量级为10－10m ，故选项B 正确．4．某种油剂的密度为8×102kg/m 3，取这种油剂0.8g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为(B )A ．10－10m 2B ．104m 2C ．1010cm 2D ．104cm 2解析：由d ＝V S ，得S ＝V d ＝m ρd ＝8×10－48×102×10－10m 2＝104m 2.5．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量(C)A ．氧气的密度和阿伏加德罗常数B ．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C ．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D ．氧气分子的体积和氧气分子的质量解析：摩尔质量在数值上等于1mol 物质的质量，等于一个分子的质量与阿伏加德罗常数的乘积．二、多项选择题6．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(AC )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量的酒精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，1mol 的溶液的滴数多记了10滴解析：油酸分子直径d ＝V S，计算结果明显偏大，可能是V 取大了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小，d 偏大，A 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B 错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；若求每滴体积时，1mL 的溶液的滴数多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 不正确．7．已知阿伏加德罗常数为N A ，铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，下面的结论中正确的是(BC )A ．1m 3铜所含原子的数目为N A MB ．1个铜原子的质量为M N AC ．1个铜原子的体积为M ρN AD ．1kg 铜所含原子的数目为N A解析：固体与微观量之间的关系为摩尔质量＝N A ·原子质量摩尔体积＝N A ·原子体积故1m 3铜所含原子数目为ρM·N A ，故A 项错误.1个铜原子的质量为M N A ，故B 正确．一个铜原子的体积是M ρN A，故C 项正确.1kg 铜所含原子的数目为N A M，故D 项错误．8．对于液体和固体来说，如果用M mol 表示摩尔质量，m 表示分子质量，ρ表示物质密度，V mol 表示摩尔体积，V 分子表示分子体积，N A 表示阿伏加德罗常数，下列各式中能正确反映这些量之间关系的是(BC )A．N A＝V molV分子B．N A＝M molV molC．V mol＝ρM mol D．V mol＝M molρ三、非选择题9．“用油膜法测量油酸分子的大小”实验的简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的轮廓描绘在玻璃板上．C．用浅盘装入约2cm深的水．D．用公式d＝VS，求出薄膜的厚度，即油酸分子的直径．E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整之处，请指出：(1)C步骤中，缺少在水面上撒痱子粉．(2)遗漏的步骤：F.用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒增加一定体积时的滴数．上述实验步骤的合理顺序是CFBAED或FCBAED.解析：在将溶液滴入水面之前，应在水面上均匀撒上一层痱子粉或细石膏粉，这样可以清楚地看出油膜的轮廓，在实验过程中，还必须量出一滴油酸溶液的体积．10．为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源．在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5min.测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100m的长方形厚油层．已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3，求：(1)该厚油层的平均厚度D.(2)该厚油层的厚度D 约为分子直径d 的多少倍．(已知油分子的直径约为10－10m)解析：(1)油层长度L ＝v t ＝8×90m ＝720m则油层厚度D ＝V La ＝1.44×10－3720×100m ＝2×10－8m.(2)n ＝D d ＝2×10－810－10＝200.答案：(1)2×10－8m (2)20011．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 ＝3.844×105km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2kg/mol ，密度ρ＝7.9×103kg/m 3.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”．(N A ＝6×1023mol －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V 0＝16πd 3，铁的摩尔体积V ＝μρ，则N A V 0＝V ＝μρ，所以V 0＝μρN A ＝16πd 3则d ＝36μπρN A ＝36×5.6×10－23.14×7.9×103×6×1023m ＝3×10－10m.这条大道需要的分子个数n ＝L d ＝3.844×105×1033×10－10个＝1.281×1018个．(2)每个铁分子的质量m ＝μN A ＝5.6×10－26×1023kg ＝9.3×10－26kg 这些分子的总质量M ＝nm ＝1.281×1018×9.3×10－26kg ＝1.19×10－7kg.答案：(1)1.281×1018个(2)1.19×10－7kg。