2020高中物理 第7章 分子动理论 第1节 物体是由大量分子组成的课后练习（含解析）-

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE10-学必求其心得，业必贵于专精物体是由大量分子组成的基础夯实一、选择题(1、2题为单选题,3～5题为多选题）1．(2018·山东省枣庄市八中高二下学期月考）关于分子，下列说法中正确的是（C)A．分子是球形的，就像我们平时用的乒乓球一样有弹性，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这一种方法解析:分子的形状非常复杂，为了研究和学习的方便，把分子简化为球形，但实际上分子并不是真正的球形，故A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其中一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等,故D错误。2．最近发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1nm(纳米)＝10－9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m）的个数最接近下面的哪一个数值（B)A．102 B．103C．106 D．109解析：纳米是长度的单位，1nm＝10－9m，即1nm＝10×10－10m,所以排列的分子个数接近于10个,可容纳103个，B项正确。3．油膜法粗略测定分子直径的实验基础是(ABC)A．把油酸分子视为球体，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分展开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是10－15m解析:油膜法测分子直径实验中,首先建立分子模型——球体，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，故A、B、C正确.油酸分子直径的数量级是10－10m，故D错误。4．(2019·昌吉市第九中学高二月考）已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为NA，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I,设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法正确的是（ABC)A．单位体积的导电的电子数为eq\f(ρNA，M)B．单位质量的导电的电子数为eq\f（NA，M）C．该导线中自由电子定向移动的平均速率为eq\f(IM，ρSNAe)D．该导线中自由电子定向移动的平均速率为eq\f（I，ρSe)解析：单位体积内的电子数目为N＝eq\f(ρ,M）NA，故A正确；单位质量的导电的电子数为N′＝eq\f(1，M）NA，故B正确；设自由电子定向移动的速率为v，根据电流I＝NeSv知v＝eq\f(I,NeS）＝eq\f（IM，ρSNAe），故C正确,D错误。5．关于阿伏加德罗常数NA，下列说法正确的是(AD)A．标准状况下,相同体积的任何气体所含的分子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．常温常压下，11.2L氮气所含的分子数目为eq\f（1，2)NAD．17g氨气所含电子数目为10NA解析：标准状况下，相同体积的任何气体含有的分子数目相同，选项A正确；2gH2所含原子数目为2NA，选项B错；在常温常压下11。2L氮气的物质的量不能确定，则所含分子数目不能确定，选项C错；17g氨气即1mol氨气，其所含电子数（7＋3)mol，即10NA,选项D正确。二、非选择题6．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_④①②⑤③__。(填写步骤前面的数字)(2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_5×10－10__m。(结果保留1位有效数字)解析:（1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位。实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积,计算油膜厚度(即油酸分子直径)，所以接下来的步骤是①②⑤③。(2）油酸溶液的体积百分比浓度是eq\f（1，300），一滴溶液的体积是eq\f（1,50）cm3＝2×10－8m3，所以分子直径d＝eq\f(2×10－8×\f(1，300）,0。13）m＝5×10－10m。7．2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶"系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g的水分解为氢气和氧气。已和水的密度ρ＝1。0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。试求：(1)被分解的水中含有水分子的个数N.（2）一个水分子的体积V。(结果均保留一位有效数字）答案：(1）3×1016个(2)3×10－29m3解析:(1）水分子数:N＝eq\f（mNA,M)＝eq\f（10－6×6。0×1023,18）个＝3×1016个。（2)水的摩尔体积为:V0＝eq\f（M,ρ)，水分子体积:V＝eq\f(V0，NA)＝eq\f（M,ρNA）＝3×10－29m3.能力提升一、选择题(单选题)1．（2018·山东菏泽市高二下学期期中)若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、ΔV分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式：①NA＝eq\f（ρV，m）②ρ＝eq\f（M,NAΔV）③m＝eq\f（M,NA）④ΔV＝eq\f(V,NA）其中正确的是(B）A．①和② B．①和③C．③和④ D．①和④解析：对于气体，宏观量M、V、ρ之间的关系式仍适用，有M＝ρV，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有NA＝eq\f（M,m)，所以m＝eq\f(M，NA)；③式正确；NA＝eq\f(M,m）＝eq\f（ρV,m），①式正确；由于气体的分子间有较大的距离，eq\f（V，NA）求出的是一个气体分子平均占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该空间,所以④式不正确，气体密度公式不适用于单个气体分子的计算，故②式也不正确。2．一艘油轮装载着密度为9×102kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到(D)A．108m2 B．109m2C．1010m2 D．1011m2解析：泄漏的原油的体积为V＝eq\f(m，ρ）＝10m3,而油分子直径的数量级为10－10m，所以这些原油造成的污染总面积最大为S＝eq\f(V，d)＝1011m2，故D正确。3．（2018·河北省邢台市第一中学高二下学期月考)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ρ,摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为(C)A．N＝eq\f（M，ρVNA)，d＝eq\r(3，\f（6M，πρNA)） B．N＝eq\f（ρVNA，M)，d＝eq\r(3，\f(πρNA，6M)）C．N＝eq\f(ρVNA，M)，d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA）） D．N＝eq\f(M，ρVNA)，d＝eq\r（3，\f(πρNA，6M))解析：水的摩尔体积Vmol＝eq\f（M,ρ)；水分子数N＝eq\f(V，Vmol)NA＝eq\f(ρVNA,M)；将水分子看成球形，由eq\f(Vmol，NA)＝eq\f(1,6）πd3，解得水分子直径为d＝eq\r(3,\f（6M,πρNA）），故选C。二、非选择题4．（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_dacb__(用符号表示）。（2）用“油膜法”来粗略估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理，这些处理有：_①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙。__解析：（1）“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。则操作先后顺序应是dacb。5。（2017·江南省南昌三中高二下学期期末）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽得1mL上述溶液,共有液滴50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，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm。则（1)油酸膜的面积是_2.40×10－2_m2__;(2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_1。2×10－5_mL__；(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_5×10－10_m__。解析：（1)数轮廓包围方格约60个,则油酸膜的面积S＝60×(2×10－2）2m2＝2。40×10－2m2。（2)每滴溶液中含纯油酸的体积V＝eq\f（1，50）×eq\f（6，104）mL＝1。2×10－5mL（3)油酸分子直径d＝eq\f（V,S)＝eq\f(1.2×10－5×10－6，2。40×10－2）m＝5×10－10m6．要落实好国家提出“以人为本,创建和谐社会"的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中。比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多.试估算一个高约2.8m，面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：(1)估算被污染的空气分子间的平均距离.（2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次）答案：(1）7×10－8m（2）8。7×1017个解析:(1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300c