2018_2019学年高中物理第七章分子动理论第1节物体是由大量分子组成的综合训练新人教版选修3_3.doc

第1节物体是由大量分子组成的1把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2(mL)的油酸酒精溶液，测出1 mL油酸酒精溶液共有N滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成面积为S(cm2)的单分子层油膜，则该油酸分子的直径大约为A. mB. mC. cm D. cm解析一滴溶液中纯油酸的体积V，由d得d(注意单位)。答案D2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1010m)的个数最接近于A102个B103个C106个D109个解析1 nm109m，则边长为1 nm的立方体的体积V(109)3m31027m3；将液态氢分子看作边长为1010m的小立方体，则每个氢分子的体积V0(1010)3m31030m3，所以可容纳的液态氢分子的个数N103(个)。液态氢分子可认为分子是紧挨着的，其空隙可忽略，对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁。答案B3.已知水的密度1.0×103kg/m3，摩尔质量M1.8×102kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.02×1023mol1。估算：(1)每个水分子的质量。(2)每个水分子所占的体积。(计算结果保留两位有效数字)解析(1)每个水分子的质量m，代入数据解得：m3.0×1026kg(2)每个水分子所占的体积V，代入数据解得：V3.0×1029m3。答案(1)3.0×1026kg(2)3.0×1029m3限时30分钟，满分50分一、选择题(每小题6分，共30分)1一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油是9 t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到A108 m2B109 m2C1010 m2 D1011 m2解析泄漏的原油的体积为V10 m3，而油分子直径的数量级为1010 m，所以这些原油造成的污染总面积最大为S1011 m2，故D正确。答案D2(多选)已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M(kg·mol1)，密度为(kg·m3)，下面的结论中正确的是A1 m3铜所含原子的数目为B1个铜原子的质量为C1个铜原子的体积为D1 kg铜所含原子的数目为NA解析固体与微观量之间的关系为摩尔质量NA·原子质量摩尔体积NA·原子体积故1 m3铜所含原子数目为：·NA，故A项错误；1个铜原子的质量为，故B项正确；一个铜原子的体积是，故C项正确；1 kg铜所含原子的数目为，故D项错误。答案BC3(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，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dB油滴分子直径dC油滴所含分子数NNAD油滴所含分子数NNA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，选项B对A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为NNA，选项D对C错。答案BD4(多选)利用油膜法测分子直径，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为0.2 m2，以下分析正确的是A实验中要测量油酸的体积，且所取油酸的体积为104 cm3B实验中要测量一个油酸分子的体积，且油酸分子的体积为105 cm3C该实验测得油酸酒精分子的直径约为5×1010 mD如果还知道油酸的摩尔体积，则依据本实验的测量结果还可以测得阿伏加德罗常数解析一滴油酸的体积V0 cm31×104 cm3，A项正确，B项错误；油酸分子的直径d×106 m5×1010 m，C项正确；若还知道油酸的摩尔体积，则依据本实验的测量结果，求出对应体积，可以求得阿伏加德罗常数，D项正确。答案ACD5空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中水分子的总数N和水分子的直径d分别为AN，dBN，dCN，dDN，d解析水的摩尔体积Vm水分子数NNA将水分子看成球形，由d3，解得水分子直径d，C项正确。答案C二、非选择题(共20分)6(8分)利用油膜法估测油酸分子的直径，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、分度值为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃管、彩笔、坐标纸。(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。A用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N；B将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；C_；D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S。(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为_(单位：cm)。解析本题考查油膜法测油酸分子直径的步骤及数据处理方法。(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油膜薄膜的形状画在玻璃板上。(2)每滴油酸酒精溶液的体积为 cm3n滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V×0.05%所以单个油酸分子的直径为。答案(1)见解析(2)7(12分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生的气体(假设都是N2)充入气囊，若氮气充入后安全气囊的容积V56 L，囊中氮气的密度2.5 kg·m3，氮气的摩尔质量M0.028 kg·mol1，阿伏加德罗常数NA6×1023 mol1，试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N。(2)囊中氮气分子间的平均距离(结果保留一位有效数字)。解析(1)设N2的物质的量为n，则n，氮气的分子总数NnNANA代入数据得N3×1024个。(2)每个分子所占的空间为V0设分子间平均距离为a，则有V0a3即a 代入数据得a3×109 m。答案(1)3×1024个(2)3×109 m5