人教版物理選修33:第7章 分子動(dòng)理論 第1節(jié) 課堂作業(yè) 含解析

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1、 第七章 第一節(jié) 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題) 1.下列說(shuō)法中正確的是( A ) A.物體是由大量分子組成的 B.無(wú)論是無(wú)機(jī)物質(zhì)的分子,還是有機(jī)物質(zhì)的大分子,其分子大小的數(shù)量級(jí)都是10-10m C.本節(jié)中所說(shuō)的“分子”,只包含化學(xué)中的分子,不包括原子和離子 D.分子的質(zhì)量是很小的,其數(shù)量級(jí)為10-10kg 解析:物體是由大量分子組成的,故A項(xiàng)正確。一些有機(jī)物質(zhì)的大分子大小的數(shù)量級(jí)超過(guò)10 -10m,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。本節(jié)中把化學(xué)中的分子、原子、離子統(tǒng)稱為分子,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)一般為10-26kg,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(吉林省松原市

2、油田高中2016年高二下學(xué)期檢測(cè))最近發(fā)現(xiàn)納米材料具有很多優(yōu)越性能,有著廣闊的應(yīng)用前景。已知1nm(納米)=10-9m,邊長(zhǎng)為1nm的立方體可容納的液態(tài)氫分子(其直徑約為10-10m)的個(gè)數(shù)最接近下面的哪一個(gè)數(shù)值( B ) A.102    B.103    C.106    D.109 解析:納米是長(zhǎng)度的單位,1nm=10-9m,即1nm=10×10-10m,所以排列的分子個(gè)數(shù)接近于10個(gè),可容納103個(gè),B項(xiàng)正確。 3.(山東省棗莊市八中2017~2018學(xué)年高二下學(xué)期月考)關(guān)于分子,下列說(shuō)法中正確的是( C ) A.分子是球形的,就像我們平時(shí)用的乒乓球一樣有彈性,只不過(guò)分子非

3、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(jí)基本一致 D.測(cè)定分子大小的方法只有油膜法這一種方法 解析:分子的形狀非常復(fù)雜,為了研究和學(xué)習(xí)的方便,把分子簡(jiǎn)化為球形,但實(shí)際上分子并不是真正的球形,故A錯(cuò)誤;不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級(jí)基本一致,為10-10m,故B錯(cuò)、C對(duì);油膜法只是測(cè)定分子大小的其中一種方法,還有其他方法,如掃描隧道顯微鏡觀察法等,故D錯(cuò)誤。 4.(山東壽光現(xiàn)代中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期月考)阿伏加德羅常數(shù)為NA,鐵的摩爾質(zhì)量為MA,鐵的密度為ρ,下列說(shuō)法中正確的是( ABC ) A.1m3鐵所含的原子數(shù)目是ρNA/MA

4、B.1個(gè)鐵原子的質(zhì)量是MA/NA C.1個(gè)鐵原子占有的體積是MA/ρNA D.1kg鐵所含的原子數(shù)目是ρNA 解析:1m3鐵所含原子數(shù)目為,選項(xiàng)A正確;1個(gè)鐵原子所占體積為,選項(xiàng)C正確;根據(jù)N=NA,可知1kg鐵所含原子數(shù)為,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;1個(gè)鐵原子的質(zhì)量為,選項(xiàng)B正確。 5.關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)NA,下列說(shuō)法正確的是( AD ) A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,相同體積的任何氣體所含的分子數(shù)目相同 B.2g氫氣所含原子數(shù)目為NA C.常溫常壓下,11.2 L氮?dú)馑姆肿訑?shù)目為NA D.17g氨氣所含電子數(shù)目為10NA 解析:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,相同體積的任何氣體含有的分子數(shù)目相同,選項(xiàng)A正確;2 g

5、 H2所含原子數(shù)目為2NA,選項(xiàng)B錯(cuò);在常溫常壓下11.2 L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量不能確定,則所含分子數(shù)目不能確定,選項(xiàng)C錯(cuò);17 g氨氣即1 mol氨氣,其所含電子數(shù)(7+3)mol,即10NA,選項(xiàng)D正確。 二、非選擇題 6.在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟: ①往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水。待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。 ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。 ③將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。 ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一

6、滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。 ⑤將玻璃板放在淺盤(pán)上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。 完成下列填空: (1)上述步驟中,正確的順序是④①②⑤③。(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴?,F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為5×10-10m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 解析:(1)實(shí)驗(yàn)操作開(kāi)始之前要先配制油酸酒精溶液,確定每一滴溶液中含有純油酸的體積,所以步驟④放在首位。實(shí)

7、驗(yàn)操作時(shí)要在淺盤(pán)放水、痱子粉,為油膜形成創(chuàng)造條件,然后是滴入油酸、測(cè)量油膜面積,計(jì)算油膜厚度(即油酸分子直徑),所以接下來(lái)的步驟是①②⑤③。 (2)油酸溶液的體積百分比濃度是,一滴溶液的體積是cm3=2×10-8m3,所以分子直徑d=m=5×10-10m。 7.(山東省東營(yíng)市2017年高三模擬)2015年2月,美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造出一種利用細(xì)菌將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹(shù)葉”系統(tǒng),使太陽(yáng)能取代石油成為可能。假設(shè)該“人造樹(shù)葉”工作一段時(shí)間后,能將10-6 g的水分解為氫氣和氧氣。已和水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×10

8、23mol-1。試求: (1)被分解的水中含有水分子的個(gè)數(shù)N。 (2)一個(gè)水分子的體積V。(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) 答案:(1)3×1016個(gè) (2)3×10-29m3 解析:(1)水分子數(shù):N==個(gè)=3×1016個(gè)。(2)水的摩爾體積為:V0=,水分子體積:V===3×10-29m3。 能力提升 一、選擇題(單選題) 1.(山東菏澤市2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中)若以M表示水的摩爾質(zhì)量,V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積,ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數(shù),m、ΔV分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積,下面四個(gè)關(guān)系式: ①NA=?、讦眩健、踡=?、堞?/p>

9、V= 其中正確的是( B ) A.①和②       B.①和③ C.③和④ D.①和④ 解析:對(duì)于氣體,宏觀量M、V、ρ之間的關(guān)系式仍適用,有M=ρV,宏觀量與微觀量之間的質(zhì)量關(guān)系也適用,有NA=,所以m=;③式正確;NA==,①式正確;由于氣體的分子間有較大的距離,求出的是一個(gè)氣體分子平均占有的空間,一個(gè)氣體分子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該空間,所以④式不正確,氣體密度公式不適用于單個(gè)氣體分子的計(jì)算,故②式也不正確。 2.某種油酸酒精溶液中油酸的體積百分比濃度為0.05%,50滴這種溶液的總體積為1mL,將1滴這樣的溶液滴在足夠大的水面上,酒精溶于水并很快揮發(fā)后,最后在水面上形成的油膜最大

10、面積約為( A ) A.103cm2 B.104cm2 C.105cm2 D.106cm2 解析:1滴溶液中含純油酸的體積V=×10-6×0.05%m3=1×10-11m3。分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m,又V=Sd得S==m2=10-1m2=103cm2。故A正確。 3.(江蘇省興化一中2017年高二下學(xué)期月考)只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體中分子間的平均距離( B ) A.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量 B.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度 C.阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積 D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量 解析:摩爾質(zhì)量除以密度等于摩

11、爾體積,根據(jù)摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)等于一個(gè)氣體分子所占的體積,根據(jù)立方體的體積計(jì)算出兩個(gè)氣體分子間距。選項(xiàng)B對(duì)。 二、非選擇題 4.(2018·上海二模)(1)如圖所示的四個(gè)圖反映“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)步驟,將它們按操作先后順序排列應(yīng)是dacb(用符號(hào)表示)。 (2)用“油膜法”來(lái)粗略估測(cè)分子的大小,是通過(guò)一些科學(xué)的近似處理,這些處理有:①油膜是呈單分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒(méi)有空隙。 解析:(1)“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為:配制油酸酒精溶液→測(cè)定一滴油酸酒精溶液的體積→準(zhǔn)備淺水盤(pán)→形成油膜→描繪油膜邊緣→測(cè)量油膜面積→計(jì)算分子直徑。

12、則操作先后順序應(yīng)是dacb。 5.(江南省南昌三中2017年高二下學(xué)期期末)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL。用注射器抽得1mL上述溶液,共有液滴50滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上其形狀如圖所示,坐標(biāo)中正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm。則 (1)油酸膜的面積是2.40×10-2m2; (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是1.2×10-5mL; (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油酸分 子的直徑是5×10-10m。 解析:(1)數(shù)輪廓包圍方格約

13、60個(gè),則油酸膜的面積S=60×(2×10-2)2m2=2.40×10-2m2。 (2)每滴溶液中含純油酸的體積V=×mL=1.2×10-5mL (3)油酸分子直徑d==m=5×10-10m 6.要落實(shí)好國(guó)家提出“以人為本,創(chuàng)建和諧社會(huì)”的號(hào)召,不只是政府的事,要落實(shí)到我們每個(gè)人的生活中。比如說(shuō)公共場(chǎng)所禁止吸煙,我們知道被動(dòng)吸煙比主動(dòng)吸煙害處更多。試估算一個(gè)高約2.8m,面積約10m2的兩人辦公室,若只有一人吸了一根煙。求: (1)估算被污染的空氣分子間的平均距離。 (2)另一不吸煙者一次呼吸大約吸入多少個(gè)被污染過(guò)的空氣分子。(人正常呼吸一次吸入氣體300cm3,一根煙大約吸10次) 答案:(1)7×10-8m (2)8.7×1017個(gè) 解析:(1)吸煙者抽一根煙吸入氣體的總體積10×300cm3,含有空氣分子數(shù) n=×6.02×1023個(gè)=8.1×1022個(gè) 辦公室單位體積空間內(nèi)含被污染的空氣分子數(shù)為個(gè)/米3=2.9×1021個(gè)/米3,每個(gè)污染分子所占體積為V=m3,所以平均距離為L(zhǎng)==7×10-8m。 (2)被動(dòng)吸煙者一次吸入被污染的空氣分子數(shù)為2.9×1021×300×10-6個(gè)=8.7×1017個(gè)。

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