高中物理第1章

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一種新的研究方法走進分子世界

(建議用時：45分鐘)

[學業(yè)達標]

1．用油膜法估測分子直徑試驗的科學依據(jù)是()A．將油膜看成單分子油膜B．不考慮各油分子間的間隙C．考慮了各油分子間的間隙D．將油膜分子看成球形E．考慮了油膜由多層分子構成

該試驗的原理就是把油酸分子視為球形，且認為是一個一個緊挨著單層分布，不考慮分子間隙，故A、B、D選項正確．

ABD

2．關于分子，以下說法中不正確的是()

A．分子是球形的，就像我們平日的乒乓球有彈性，只不過分子十分十分小B．所有分子的直徑都一致

C．不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致D．測定分子大小的方法只有油膜法一種方法E．測定分子大小的方法有多種

分子的形狀十分繁雜，為了研究和學習便利，把分子簡化為球形，實際上不是真正的球形，故A項錯誤；不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致，為10

－10

m，

故B錯、C對；油膜法只是測定分子大小的一種方法，還有其他方法，如掃描隧道顯微鏡觀測法等，故D錯誤、E正確．

ABD

3．以下可算出阿伏伽德羅常量的一組數(shù)據(jù)是()A．水的密度和水的摩爾質(zhì)量B．水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C．水分子的體積和水的摩爾體積D．水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量

E．水的摩爾體積、水的密度和水分子的質(zhì)量

知道水的密度和水的摩爾質(zhì)量可以求出其摩爾體積，不能計算出阿伏伽德羅常量，A錯誤；若知道水的摩爾質(zhì)量和水分子質(zhì)量或者知道水的摩爾體積以及水分子的體積

都能求出阿伏伽德羅常量；B錯誤，C、D、E正確．

CDE

4．某同學在用油膜法估測分子直徑的試驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于()A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量酒精

C．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)多數(shù)了幾滴D．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)少數(shù)了幾滴E．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格

形成的油膜不是單分子層，計算的油膜厚度就不是分子直徑，比分子直徑大得多，A正確；滴入水中后酒精都溶入水中，B錯誤；計算體積時多數(shù)了幾滴，會使計算的油滴體積偏小，當然計算的分子直徑也偏小，C錯誤，D正確；數(shù)方格時舍去了所有不足一格的方格，計算出的油膜面積偏小，導致計算結果偏大，E正確．

ADE

5．知道以下哪一組物理量，不能估算出氣體分子間的平均距離()A．阿伏伽德羅常量、氣體的摩爾質(zhì)量B．阿伏伽德羅常量、氣體的摩爾質(zhì)量和密度C．氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量D．氣體的質(zhì)量和體積

E．阿伏伽德羅常量、氣體的摩爾體積

A項知道阿伏伽德羅常量和氣體的摩爾質(zhì)量，只能求出分子的質(zhì)量．B項已知氣體的密度，可以求出單位體積氣體的質(zhì)量，知道氣體摩爾質(zhì)量可以求出單位體積氣體物質(zhì)的量，知道阿伏伽德羅常量可以求出單位體積分子個數(shù)，可以求出分子平均占據(jù)的體積，可以進一步求出分子間的平均距離，故B正確；C項知道該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量，可以求出該體積氣體物質(zhì)的量，求不出氣體分子體積，求不出分子間的平均距離，故C錯誤；D項知道氣體的質(zhì)量和體積，只能求解氣體的密度，故D錯誤；E項中可以求出一個氣體分子占據(jù)的體積．

ACD

6．已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol，摩爾質(zhì)量為18g/mol，阿伏伽德羅常量為6.02×10mol，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體()

A．每個分子的質(zhì)量B．每個分子的體積C．每個分子占據(jù)的空間D．分子之間的平均距離E．分子總數(shù)

23

－1

實際上氣體分子之間的距離遠比分子本身的線度大得多，即氣體分子之間有很大空隙，故不能根據(jù)V′＝計算分子體積，這樣算得的應是該氣體每個分子所占據(jù)的空3

間，故C正確；可認為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，V即為相鄰分子之間的平均距離，D正確；每個分子的質(zhì)量顯然可由m′＝估算，A正確；根據(jù)條件無法估算分子總數(shù)，E錯誤．

ACD

7．在“用單分子油膜估測分子大小〞試驗中(1)某同學操作步驟如下：

①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；②向量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；

③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．

改正其中的錯誤：(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10mL，其形成的油膜面積為40cm，則估測出油酸分子的直徑為m.

(1)②由于一滴溶液的體積太小，直接測量時相對誤差太大，應用微小量累積法減小測量誤差．

③液面上不撒痱子粉時，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會造成測量誤差增大甚至試驗失敗．

(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：

2

－3

VNA

MANA

V4.8×10－3×10－6×0.10%d＝＝m－4

S40×10

＝1.2×10m.

(1)②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10

8．標準狀態(tài)下1cm的水蒸汽中有多少個水分子？相鄰兩個水分子之間的距離是多少？1mol的任何氣體在標準狀態(tài)下，占有的體積都為22.4L，則1cm水蒸汽內(nèi)所含有的分子數(shù)為

－3

V′1×102319

n′＝NA＝×6.02×10個≈2.7×10個，

VA22.4

3

3

－9

－9

設水蒸汽分子所占據(jù)的空間為正方體，分子間距為d′，則有V′0＝3V′31.0×10－6－9

所以d′＝＝19m≈3.3×10m.

n′2.7×102.7×10個3.3×10m

[能力提升]

19

－9

V′3

＝d′，n′

9．(2023·濟南高二檢測)已知阿伏伽德羅常量NA，銅的摩爾質(zhì)量為M，銅的密度是ρ，則以下說法中正確的是()

ρNA3

A．1m銅所含原子數(shù)目是MB．1kg銅所含原子數(shù)目是ρNAC．一個銅原子的質(zhì)量是D．一個銅原子占有的體積為E．一個銅原子占有的體積為

MNA

M

ρNAMNA

ρ

ρρ3

據(jù)已知條件知1m銅的質(zhì)量為ρkg，相當于mol，所含原子數(shù)為·NA，

MMA正確；1kg銅所含原子數(shù)目是，B錯誤；每個原子的質(zhì)量為，C正確；每個原子占有體積為

NA

MMNA

V摩M＝，D正確，E錯誤．NAρNA

ACD

10．若以V表示在標準狀態(tài)下水蒸汽的摩爾體積，ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸汽的密度，

M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個水分子的質(zhì)量，V0表示一個水分子的體積，NA表示阿伏伽

德羅常量，則以下關系式正確的是()

A．V＝ρC．M0＝ρVE．NA＝

MB．V0＝D．ρ＝

VNA

MNAMNAV0

M0

因ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸汽的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，則在標準狀態(tài)下水蒸汽的摩爾體積為V＝，選項A正確；表示一個水分子運動占據(jù)的空間，不等于ρNA

MV

一個水分子的體積，選項B錯誤；一個水分子的質(zhì)量為：M0＝，選項C正確；密度，選項D錯誤；ρV是水的摩爾質(zhì)量，則阿伏伽德羅常量可表示為：NA＝正確．

ACE

MNAM表示水的NAV0

ρV，選項E

M0

11．利用油膜法估測分子的大小試驗時，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，還有一個充入約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．

請補充下述估測分子大小的試驗步驟：

(1)．(需測量的物理量自己用字母表示)(2)用滴管將1滴油

圖1-1-4

酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖1-1-4所示，(已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去)則油膜面積為．

(3)估算油酸分子直徑的表達式為d＝.

(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V