2020-2021学年人教版物理选修3-3同步导练课时作业：1物体是由大量分子组成的(含答案)

1、课时作业1物体是由大量分子组成的基础巩固1.（多选）用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是（）A .将油膜看成单分子油膜B. 不考虑各油酸分子间的间隙C. 考虑了各油酸分子间的间隙D .将油酸分子看成球形解析：对于固体和液体分子，一般不考虑间隙.答案：ABD2.早期测定分子大小采用油膜法，一滴密度为 0.8X103kg/m3, 质量为 8X10_4g 的油滴在水面上形成 3.2 m2的单分子层油膜，由此 可知油分子直径为（）A.1.0X10_10mB.2.0X10_10mC.0.4X1011mD.3.1X10_10m解析：通过质量和密度求出油酸体积，然后除以面积即可求出分 子直径.答案：D3.侈

2、选）铜的摩尔质量为 M,密度为p若用 NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法中正确的是（）A.1 个铜原子的质量是p所以 1 个铜原子占有的体积为曲 NA=益，B 对；因 1 个铜原子占M1PNA有的体积是-,所以 1 m3铜所含原子的数目 n = - =, C 对;PNA又因一个铜原子的质量 NM，所以 i kg 铜所含原子的数目 N 七NA答案：BCD4. （多选）某气体的摩尔质量为 M,摩尔体积为 V,密度为p,每个分子的质量和体积分别为 m 和V,则阿伏加德罗常数 NA可表示为VNA= V0MNA=P0解析：每个气体分子体积比每个分子平均活动空间要小的多,B.1 个铜原子占有的体积是MP

3、NAC. 1 m3铜所含原子的数目是P NAD . 1 kg 铜所含原子的数目是NAM解析：=NM, A 错；铜的摩尔体积为 V=M,pVNA表示每个气体分子平均活动空间，而V与也相等，均远大于 NA，故 V。pVoA、D 错，选 BC.答案：BC5. 已知水银的摩尔质量为 M,密度为p阿伏加德罗常数为 NA, 则水银分子的直径是（1A6M3.7D MD.pNA答案:6. 某同学在“用油膜法估测分子直径”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.计算油膜面积时不足 1 格的全部按 1 格计算D .求每滴溶液的体积时，1 mL 的溶液的滴数多记了

4、 10 滴 解析：油酸分子直径 d = V 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；若计算油膜面积时不足 1 格 的全部按 1 格计算，使 S 变大，d 变小，C 错误；若求每滴溶液的体13M了B.4 NANA解析:水银分子为球体模型，d=36V0M0, Vo=，代入即可.nPNA8.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.答案：A7. (多选)从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是()A .氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数B .氢气分子的

5、体积和氢气分子的质量C.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D .氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数解析：因密度p=V，由氢气的摩尔质量和摩尔体积可求出氢气但由于 A 项提供的数据不知摩尔体积，便求不出氢气的密度；由于 氢气分子间有很大空隙，B 项提供的数据不能求出氢气的密度而能求 得液态氢的密度.答案：CD综合应用的密度P=亍,C 项可以；由氢气分子的质量m 及阿伏加德罗常数NA可求出氢气的摩尔质量MA=mNA即MAWm 尸 VA=兀，D 项也可以;图 1如图 1 所示，食盐（NaCI）的晶体是由钠离子（图中的O）和氯离子（图中的）组成的.这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上等距 离

6、地交错排列着.已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数为 6.0X1023mol在食盐晶体中两个距 离最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于（）A.3.0X108cmB.3.5X108cmC.4.0X108cmD.5.0X108cm解析：先设法求出每个离子所占据的空间，并将这一体积看成一个小正方体，离子处于正方体的中心点，则正方体的棱长为两相邻离 子间的距离.由图可知，两个距离最近的钠离子中心间的距离为小正 方体棱长的，2 倍.58 5食盐的摩尔体积为 cm3/mol，因一摩尔食盐中钠离子、氯离 子各有6.0X1023个，因而，每个离子占据的体积

7、为 V =小正方体的棱长 1=3V= 2.8x10-8cm.所以最近的两个钠离子 间距2l=3.96x10-8cm.故选出答案为 C.如果应用“分子球形模型”解答此题， 即将每个离子看成球形，则有：16 冗 D3= 2.2x10-23cm3, D = 3.48X10-8cm，则相邻钠离子的间 距d= 2D = 4.92X10-8cm,从而会错选出答案为 D.（公式中的 D 为 离子球直径）答案：C9. 在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：1取油酸 1.0 mL 注入 250 mL 的容量瓶内， 然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 250 mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解， 形

8、成油酸的酒精溶液；2用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量 筒达到 1.0 mL 为止，恰好共滴了 100 滴；3在边长约 40 cm 的浅水盘内注入约 2 cm 深的水，将细石膏粉 均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴 一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜， 膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；4待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上， 在玻 璃58.52.2X2X6.0X1023cm3=2.2x10-23cm3板上绘出油酸膜的形状;5将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm 的方格纸上，算出完整的方格有 6

9、7 个，大于半格的有 14 个，小于半格的有 19 个.(1) 这种粗测方法是将每个分子视为 _ ，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为 _,这层油膜的厚度可视为油酸分子的_ .(2) 利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为_m3，油膜面积为 _時，求得的油膜分子直径为_ m(结果全部取 2 位有效数字)解析：(1)这种方法是将分子视为球形，油酸完全散开后，油膜 可视为单分子油膜，则此油膜的厚度可视为油酸分子的直径.(2) 一滴酒精溶液中含有纯油酸的体积为1 1V=100X25QmL=4X10-5mL=4.0X10-11m3形成油膜的面积为S=1X(67+14)

10、cm2=8.1X10-3m2油酸分子的直径 d=V=4.9X10-9m答案：(1)球形 单分子油膜 直径(2)4.0X10-118.1X10-34.9X10-910. (2019 年连云港摸底)测量分子大小的方法有很多， 如油膜法、显微法.(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL 油酸，倒入标注 250 mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到 250 mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液， 向小量筒中滴入 100 滴溶液, 溶液的液面达到量筒中 1mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液， 向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下 2 滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带

11、有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图2所示.坐标格的正方形大小为 2 cmX2 cm.由图可以估算出油膜的面积是_ cnf，由此估算出油酸分子的直径是 _ m（保留一位有效数字）.图 2（2）如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由 48 个铁原子在铜的表面排列成直径为 1.43X108m 的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为m （结果保留两位有效数字）.解析：（1）数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是 S=格数X2 cmX2 cm= 256 cm2.1 1溶液浓度 1000 每滴溶液体积为 100 mL, 2 滴

12、溶液中所含油酸体积为 V= 2x10-5cm3油膜厚度即油酸分子的直径是 d=V= 8x10-10m.(2)直径为 1.43X10-8m 的圆周周长为nd4.5X108m,可以估 算出铁原子的直径约为 4.5X10-8m-48 = 9.4X10-10m.答案：(1)256 8X10-10(2)9.4X10-1011.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度p= 0.8X103kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜， 已知这 滴油的体积为 V= 0.9X10-3cm3,形成的油膜面积为 S= 0.6 m2,油的 摩尔质量 M = 0.9 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每

13、个油分子看成球形，那么：(1) 油分子的直径是多少？(2) 由以上数据可以粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？(先列出计算式，再带入数据计算，只要求保留一位有效数字)解：(1)油分子的直径V0.9X10-9d=S=0_6m=1.5X10-9m.M 4 d 3(2)V=7NA=3n2，得12.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和 2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为 0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数 NANA=n=6X1023mol-1.=6.02X1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入 2L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果

14、保留一位有效数字）解：设空气的摩尔质量为 M，在海底和岸上的密度分别为p海和（p海（岸）Vp岸，一次吸入空气的体积为 V,则有!= MNA,代入数据得n=3X102213.已知水的摩尔质量 MA=18X10_3kg/mol, 1 mol 水中含有6.0X1023个水分子，试估算水分子的质量和直径.解：水分子的质量MA18X10-3_ 26mo=NA=6.0X1023 kg=3.0X10 kg由水的摩尔质量 MA和密度p可得水的摩尔体积VA=业p把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小球，1 个水分子的体积为MA18X10_3pNA=1.0X103X6.0X1023=3.0X10_29m314.空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜Vo=VANA每个水分子的直径为管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V= 1.0X1