2021学年1.1 走进分子世界课时练习

1.1走进分子世界基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（　　）

A．水分子的直径 B．水分子的体积

C．油分子的直径 D．油分子的体积

2．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（　　）

A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积

C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量

3．用单分子油膜法估测油酸分子（视为球体）的直径后，若已知阿伏加德罗常数，则能算出（　　）

A．油滴的体积 B．油酸的摩尔体积 C．油滴的质量 D．油酸的摩尔质量

4．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）

A．乙分子从a到c一直加速

B．乙分子从a到b加速，从b到c减速

C．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能一直增大

D．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能先减小后增加

5．在用油膜法估测分子大小的实验中，体积为V的某种油，形成一圆形油膜，直径为d，则油分子的直径近似为（　　）

A． B． C． D．

6．若阿伏伽德罗常数已知，用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，则可求出下列哪个物理量（ ）

A．油滴的质量 B．油滴的密度

C．油酸的摩尔体积 D．油酸的摩尔质量

7．关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验时应先将油酸酒精溶液滴入水中，再将痱子粉撒在水面上

B．实验时可观察到油膜的面积一直扩张直至面积稳定

C．实验中待油膜面积稳定后，用刻度尺测量油膜的面积

D．计算油酸分子直径时用油酸体积除以对应油膜面积

8．已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N，下列说法正确的是（　　）

A．1个铜原子的质量为

B．1个铜原子的质量为

C．1个铜原子所占的体积为

D．1个铜原子所占的体积为

9．用油膜法测定分子的大小实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为d，则油分子直径大小约为（　　）

A． B． C． D．

10．关于用油膜法估测油酸分子大小的实验，下列说法正确的是（　　）

A．油酸分子实际上就是球形，算出来的结果就是直径

B．估算法是没有科学意义的

C．用同一溶液做实验，得出的结果有差别，只要数量级正确，就都是正确的

D．也可以将油酸不稀释而直接滴入浅盘中

11．铜的摩尔质量为，密度为，每摩尔铜原子有个自由电子，今有一根横截面积为的铜导线，当通过的电流为时，电子定向移动的平均速率为（　　）

A．光速 B． C． D．

12．若以 表示水的摩尔质量， V表示在标准状态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、分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式，其中正确的是(    )

①     ②     ③    ④

A．①和② B．①和④ C．③和④ D．①和③

13．阿伏加德罗常数为，铁的摩尔质量为，铁的密度为，下列说法中不正确的是（ ）

A．铁所含的原子数目是

B．1个铁原子的质量是

C．1个铁原子占有的体积是

D．1铁所含有的原子数目是

14．如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图，图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为，食盐的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数NA，食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为（　　）

A． B．

C． D．

15．如图所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，求气包内气体的分子个数（　　）（结果均保留两位有效数字）

A．6.0×1021个 B．7.0×1021个 C．8.0×1021个 D．9.0×1021个

二、填空题（共4题）

16．（1）某同学在做课本上粗测油酸分子大小的实验中，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．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴

（2）在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL，油酸膜的面积是____cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m。

17．测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。

（1）在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上。

（2）用注射器向水面上滴1滴______形成一块有轮廓的油膜。

（3）待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上______。

（4）根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的______，多于半个的算一个。

（5）把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到______。

18．一颗小雾珠的体积大约是，这颗小雾珠里含有的水分子数目约为________。

19．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓。

（1）（单选）下面的假设与该实验无关的是（____）

A．油膜中分子沿长度方向排列    B．油膜为单层分子且分子都是球形

C．油膜的体积等于分子体积之和    D．分子是一个挨一个排列，间隙忽略

（2）图中正方形小方格的边长为，该油酸膜的面积是________（保留三位有效数字），若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是，则油酸分子的直径是_______（计算结果保留一位有效数字）。

（3）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（____）

A．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大

B．痱子粉末太厚导致油酸未完全散开

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．用注射器测得溶液有滴时数成了滴

三、综合题（共4题）

20．PM2．5是指大气中直径小于或等于2．5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，其指标直接反映空气质量的好坏，若某城市PM2．5指标数为，则已达到重度污染的程度，若该种微粒的平均摩尔质量为，试求该地区空气含有该种微粒的数目（结果保留2位有效数字）．

21．已知水分子的直径约为，请尝试设计一个案例能让人直观地感受到水分子数目的巨大。如果要数出这些分子，需要多少年才能数完？

22．一根长度为l、横截面为S的铜导线中通入一定大小的恒定电流时，铜导线内部的自由电子以速率v定向移动。已知铜的密度为、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，电子的电荷量为e，每一个铜原子能贡献两个自由电子。求：

（1）这根铜导线中自由电子的总个数N；

（2）通入该铜导线的电流I。

23．金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1（计算结果保留2位有效数字）

（1）它含有多少个碳原子？

（2）假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。

参考答案

1．C

2．D

3．B

4．A

5．D

6．C

7．D

8．B

9．A

10．C

11．D

12．D

13．D

14．D

15．D

16．AC    5×10-6    40    1.25×10-9   

17．油酸酒精溶液    描下薄膜的形状    舍去    油膜的面积S   

18．2.0×1017个

19．A；    0.0116；    ；    BC   

20．

21．（亿年）

22．（1）；（2）

23．（1）1.3×1022个；（2）2.0×10-10 m