2019-2020年高中物理 第1章1.2走過(guò)分子世界知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理 第1章1.2走過(guò)分子世界知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3 1.油膜法粗略測(cè)定分子直徑的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是( ) A.把油酸分子視為球體,其直徑即為油膜的厚度 B.讓油酸在水面上充分散開(kāi),形成單分子油膜 C.油酸分子的直徑等于滴到水面上的油酸體積除以油膜的面積 D.油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-15 m 解析:選ABC.油膜法測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中,首先建立分子模型——球形,然后讓油酸在水面上形成單分子油膜,故A、B、C正確.油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10 m,故D錯(cuò). 2.根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏伽德羅常量( ) A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B.水的質(zhì)量和水的摩爾體積 C.水的體積和水分子的質(zhì)量 D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量 解析:選D.阿伏伽德羅常量是指1 mol任何物質(zhì)所包含的粒子數(shù),對(duì)固體和液體來(lái)說(shuō),阿伏伽德羅常量NA=或NA=,故選項(xiàng)D正確. 3.用油膜法測(cè)得分子的直徑為D,已知油酸的摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常量為NA,則油酸的密度為ρ=________. 解析:每一個(gè)油酸分子的體積為V0=πR3=πD3,油酸的摩爾體積為V=NAV0=πD3NA,所以油酸的密度為ρ==. 答案: 4.1 mol銅的質(zhì)量為63.5 g,銅的密度是8.9103kg/m3,試估算一個(gè)銅原子的質(zhì)量、體積和直徑. 解析:已知銅的摩爾質(zhì)量M=6.3510-2 kg/mol,含有的原子數(shù)為NA=6.021023 mol-1,則一個(gè)銅原子的質(zhì)量為 m== kg=1.0610-25 kg. 銅的密度是ρ=8.9103 kg/m3,則銅的摩爾體積為 V== m3=7.1310-6 m3. 所以一個(gè)銅原子的體積為 V1== m3=1.210-29 m3. 把銅原子看做球模型,設(shè)其直徑為d,則 V1=πR3=π()3=d3. 求出銅原子直徑為 d= = m=2.8410-10 m. 答案:1.0610-25 kg 1.210-29 m3 2.8410-10 m 一、選擇題 1.關(guān)于分子,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.把分子看做小球是對(duì)分子的簡(jiǎn)化模型,實(shí)際上分子的形狀并不真的都是球形 B.所有分子的直徑都相同 C.除有機(jī)物的大分子外,不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級(jí)基本一致 D.測(cè)定分子大小的方法有多種,油膜法只是其中的一種方法 解析:選ACD.分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10 m,但并不是所有分子的直徑都相同,故B錯(cuò)誤,C正確;分子模型的建立是研究問(wèn)題的需要,故A正確;油膜法是測(cè)定分子大小的一種粗略測(cè)量的方法,故D正確. 2.關(guān)于物體中的分子數(shù)目,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.質(zhì)量相等的物體含有相同的分子數(shù) B.體積相同的物體含有相同的分子數(shù) C.物質(zhì)的量相同的物體含有相同的分子數(shù) D.體積相同的氣體含有相同的分子數(shù) 解析:選C.1摩爾任何物質(zhì)所含有的分子數(shù)相同,所以物質(zhì)的量相同的物體,分子數(shù)一定相同. 3.已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol,摩爾質(zhì)量為18 g/mol,阿伏伽德羅常量為6.021023mol-1,由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體( ) A.每個(gè)分子的質(zhì)量 B.每個(gè)分子的體積 C.每個(gè)分子占據(jù)的空間 D.分子之間的平均距離 解析:選ACD.由m0=可估算出每個(gè)氣體分子的質(zhì)量,由于氣體分子間距較大,由V0=求得的是一個(gè)分子占據(jù)的空間而不是一個(gè)分子的體積,由a=求出分子之間的平均距離,故ACD正確. 4.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏伽德羅常量NA,可表示為( ) A.NA= B.NA= C.NA= D.NA= 解析:選BC.據(jù)題給條件和阿伏伽德羅常量定義NA==,即B、C正確;而氣體分子之間距離太大,氣體分子的體積與分子所占據(jù)的空間體積相差太大,所以A錯(cuò).同理ρ為氣體的密度,ρV0并不等于分子的質(zhì)量,所以D錯(cuò). 5.假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1 g水的分子個(gè)數(shù),每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè),不間斷地?cái)?shù),則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏伽德羅常量NA取61023 mol-1)( ) A.10年 B.1千年 C.10萬(wàn)年 D.1千萬(wàn)年 解析:選C.完成任務(wù)所需的時(shí)間 = =≈10(萬(wàn)年), 選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 6.為了減小“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的誤差,下列可行的( ) A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并讀出量筒里這些溶液的體積V1,則每滴油酸酒精溶液的體積V2= B.把淺盤(pán)水平放置,在淺盤(pán)里倒入一些水,使水面離盤(pán)口距離小些 C.先在淺盤(pán)內(nèi)的水中撒入些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上 D.用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形 解析:選B.測(cè)一滴油酸酒精溶液的體積時(shí),滴數(shù)是準(zhǔn)確的,誤差主要是出在從量筒中讀出幾滴溶液的體積,如果不是整體積數(shù),那么估讀的體積誤差就大了,應(yīng)數(shù)出量筒里每增加一個(gè)整體積數(shù)(量筒的最小分度)所滴入的滴數(shù),故A錯(cuò).淺盤(pán)水平放置,且水面離盤(pán)口的距離較小,使玻璃板上畫(huà)出的輪廓更精確,且與油膜平行,輪廓的面積更接近油膜面積,B對(duì).多滴幾滴確實(shí)對(duì)測(cè)量形成油膜的面積更準(zhǔn)確些,但是滴多了滴數(shù)以后會(huì)使油膜的面積增大,可能使不規(guī)則的一部分油膜與淺盤(pán)壁相接觸,這樣油膜就不是單分子油膜(做實(shí)驗(yàn)的淺盤(pán)的面積都不大),C錯(cuò).用牙簽撥弄是不可取的,這一方面會(huì)使油膜分開(kāi),使膜有空隙,還會(huì)帶走少量的油酸,D錯(cuò). 二、非選擇題 7.水的相對(duì)分子質(zhì)量是18,水的密度是ρ=1.0103 kg/m3,阿伏伽德羅常量NA=6.021023 mol-1.則: (1)水的摩爾質(zhì)量M=________g/mol或M=________kg/mol; (2)水的摩爾體積V=________m3/mol; (3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m0=________kg; (4)一個(gè)水分子的體積V0=________m3; (5)將水分子看成球體,水分子的直徑d=________m,一般分子直徑的數(shù)量級(jí)都是________m. 解析:(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“g/mol”作為單位時(shí)其數(shù)值與該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相同,所以水的摩爾質(zhì)量為18 g/mol或1.810-2 kg/mol.(2)水的摩爾體積V== m3/mol=1.810-5 m3/mol.(3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m0== m3=3.010-26 kg.(4)一個(gè)水分子的體積V0== m3=3.010-29 m3.(5)將水分子視為球體模型,有d3=V0,水分子的直徑d= = m=3.910-10 m,其數(shù)量級(jí)為10-10. 答案:(1)18 1.810-2 (2)1.810-5 (3)3.010-26 (4)3.010-29 (5)3.910-10 10-10 8.在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)充入約2 cm深水的淺盤(pán),一支滴管,一個(gè)量筒.請(qǐng)補(bǔ)充下述估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟: 圖1-1-4 (1)________(需測(cè)量的物理量自己用字母表示). (2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán),等油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上,如圖1-1-4所示.(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí),半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)舍去)則油膜面積為_(kāi)_______. (3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d=________. 解析:(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液,讀其體積V. (2)利用補(bǔ)償法,可查得8S. (3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為 V′=,油膜面積S′=8S,由d=得d=. 答案:見(jiàn)解析 9.已知金剛石的密度是3.5103 kg/m3,在一塊體積是6.410-8 m3的金鋼石內(nèi)含有多少個(gè)碳原子?一個(gè)碳原子的直徑大約是多少?(碳的摩爾質(zhì)量MA=1210-3 kg/mol) 解析:金剛石的質(zhì)量m=ρV=3.51036.410-8 kg=2.2410-4 kg. 設(shè)碳原子數(shù)為n,則n=NA=1.11022個(gè). 把碳原子看做是球體模型且一個(gè)個(gè)緊密排列,則一個(gè)原子的體積為: V=, 又V=π()3=πd3. 所以d= =2.210-10 m. 也可建立碳原子立方體模型,則有 d== =1.810-10 m. 答案:1.11022個(gè) 2.210-10 m或1.810-10 m 10.在“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL溶液中有純油酸0.6 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為80滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開(kāi),測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖1-1-5所示,圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm. 圖1-1-5 (1)實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開(kāi)? (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)如果已知體積為V的一滴油在水面上散開(kāi)形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,試寫(xiě)出阿伏伽德羅常量的表達(dá)式. 解析:(1)為使油膜在水面上形成單分子油膜. (2)由題圖可知油膜覆蓋方格數(shù)約為120個(gè),設(shè)油酸分子的直徑為d,則有10-6 m=120110-4d,解得d=6.310-10 m.(6.210-10 m~6.410-10m都對(duì)) (3)設(shè)阿伏伽德羅常量NA 每個(gè)分子的體積V0=π()3, 由NAρV0=M,得NA=. 答案:(1)形成單分子油膜 (2)6.310-10 m(6.210-10 m~6.410-10m都對(duì)) (3)NA=- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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