2018版高中物理第一章分子運動論學案（打包6套）粵教版選修.zip

2018版高中物理第一章分子運動論學案（打包6套）粵教版選修.zip,2018,高中物理,第一章,分子運動論,打包,粵教版,選修 第一章 分子運動論章末總結(jié)一、微觀量的估算阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁若物質(zhì)的摩爾質(zhì)量記為M，摩爾體積記為Vm，則有：(1)分子的質(zhì)量m0.(2)固體、液體中分子的體積：V0.氣體中分子所占的空間：V0.(3)質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù)：NNA.體積為V的物體所含分子數(shù)：NNA.例1已知金剛石的密度為3.5103 kg/m3，現(xiàn)有體積為4.0108 m3的一小塊金剛石，它有多少個碳原子？假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起的，試估算碳原子的直徑(保留兩位有效數(shù)字)答案7.01021個2.21010 m解析先求金剛石的質(zhì)量：mV3.51034.0108 kg1.4104 kg這塊金剛石的摩爾數(shù)：n1.17102 mol這塊金剛石所含的碳原子數(shù)：NnNA1.171026.0210237.01021(個)一個碳原子的體積：V0 m35.71030 m3把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式V0d3可得碳原子直徑：d m2.21010 m二、對用油膜法估測分子的大小的理解用油膜法估測分子的大小的實驗原理是：把一滴酒精稀釋過的油酸溶液滴在水面上，酒精溶于水或揮發(fā)，在水面上形成一層油酸薄膜，薄膜可認為是單分子油膜，如圖1所示將水面上形成的油膜形狀畫到坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)純油酸的體積V和油膜的面積S，計算出油膜的厚度d，即油酸分子的直徑圖1例2在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是_(填寫步驟前面的序號)(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直徑為_m(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)答案(1)(2)51010解析(2)每滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積為：V cm3 cm3106 m3油酸分子的直徑：d m51010 m.三、分子力曲線和分子勢能曲線的比較和應用分子力隨分子間距離的變化圖象與分子勢能隨分子間距離的變化圖象非常相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別1分子力曲線分子間作用力與分子間距離的關系曲線如圖2甲所示，縱軸表示分子力F，斥力為正，引力為負，正負表示力的方向；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時引力與斥力大小相等圖22分子勢能曲線分子勢能隨分子間距離變化的關系曲線如圖乙所示，縱軸表示分子勢能Ep，分子勢能有正負，但正負反映其大小，正值一定大于負值；橫軸表示分子間距離r，其中r0為分子間的平衡距離，此時分子勢能最小3曲線的比較圖甲中分子間距離rr0處，對應的是分子力為零，而在圖乙中分子間距離rr0處，對應的是分子勢能最小，但不為零例3(多選)圖3甲、乙兩圖分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象由圖象判斷以下說法中正確的是()圖3A當分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零B當分子間距離rr0時，分子力隨分子間距離的增大而增大C當分子間距離rr0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大D當分子間距離rr0時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，此時分子力做負功，分子勢能增大；當分子間距離rr0時，隨著分子間距離逐漸減小，分子力逐漸增大，而此過程中分子力做負功，分子勢能增大，由此知選項C、D正確四、分子熱運動和物體的內(nèi)能1分子熱運動：分子熱運動是永不停息且無規(guī)則的，溫度越高，分子熱運動越劇烈大量分子的運動符合統(tǒng)計規(guī)律擴散現(xiàn)象能直接說明分子在做無規(guī)則熱運動，而布朗運動能間接說明分子在做無規(guī)則熱運動2物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和(1)由于溫度越高，分子平均動能越大，所以物體的內(nèi)能與溫度有關(2)由于分子勢能與分子間距離有關，而分子間距離與物體體積有關，因此物體的內(nèi)能與物體的體積有關(3)由于物體所含物質(zhì)的量不同，分子數(shù)目不同，分子勢能與分子動能的總和不同，所以物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量也有關系總之，物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積和物質(zhì)的量都有關系例4下列關于分子熱運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故B一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子平均動能增加C一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和D如果氣體溫度升高，那么每一個分子熱運動的速率都增加答案C解析氣體分子間的距離比較大，甚至可以忽略分子間的作用力，分子勢能也就不存在了，所以氣體在沒有容器的約束下散開是分子無規(guī)則熱運動的結(jié)果，選項A錯.100 的水變成同溫度的水蒸氣，分子的平均動能不變，所以選項B錯誤根據(jù)內(nèi)能的定義可知選項C正確如果氣體的溫度升高，分子的平均動能增大，熱運動的平均速率也增大，這是統(tǒng)計規(guī)律，但就每一個分子來講，速率不一定增加，故選項D錯誤.1(用油膜法估測分子的大小)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，關于油膜面積的測量方法，下列做法正確的是()A油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積B油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量沒有油膜的面積C油酸酒精溶液滴入水中后，應立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標紙去計算油膜的面積D油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，然后用坐標紙去計算油膜的面積答案D解析油酸酒精溶液滴在水面上，油膜會散開，待穩(wěn)定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標紙計算油膜的面積故D正確2(物體的內(nèi)能)(多選)1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是()A分子的平均動能與分子的總動能都相同B分子的平均動能相同，分子的總動能不同C內(nèi)能相同D1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 的水蒸氣的內(nèi)能答案AD解析在相同的溫度下，分子的平均動能相同，又1 g水與1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動能相同，A正確，B錯誤當從100 的水變成100 的水蒸氣的過程中，分子距離變大，要克服分子引力做功，因而分子勢能增加，所以1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 水蒸氣的內(nèi)能，C錯誤，D正確3(分子力與分子勢能)如圖4所示為兩分子間距離與分子勢能之間的關系圖象，則下列說法中正確的是 ()圖4A當兩分子間距離rr1時，分子勢能為零，分子間相互作用的引力和斥力也均為零B當兩分子間距離rr2時，分子勢能最小，分子間相互作用的引力和斥力也最小C當兩分子間距離rr1時，隨著r的減小，分子勢能增大，分子間相互作用的引力和斥力也增大D當兩分子間距離rr2時，隨著r的增大，分子勢能增大，分子間相互作用的引力和斥力也增大答案C解析當兩分子間距離rr1時，分子勢能為零，但rr0，分子力表現(xiàn)為斥力，選項A錯誤；由于r2r0，分子勢能最小，分子間相互作用的引力和斥力相等但不是最小，選項B錯誤；當rr2時，由圖象可以看出分子勢能隨著r的增大而增大，而分子間相互作用的引力和斥力逐漸減小，選項D錯誤4(阿伏加德羅常數(shù)的相關計算)已知氧氣分子質(zhì)量m5.31026 kg，標準狀況下氧氣的密度1.43 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1，求：(1)氧氣的摩爾質(zhì)量；(2)標準狀況下氧氣分子間的平均距離；(3)標準狀況下1 cm3的氧氣中含有的氧分子數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)3.2102 kg/mol(2)3.3109 m(3)2.71019個解析(1)氧氣的摩爾質(zhì)量為MNAm6.0210235.31026 kg/mol3.2102 kg/mol.(2)標準狀況下氧氣的摩爾體積Vm，所以每個氧分子所占空間V0，而每個氧分子占有的體積可以看成是邊長為a的立方體，即V0a3，則a3，a m3.3109 m.(3)1 cm3氧氣的質(zhì)量mV1.431106 kg1.43106 kg則1 cm3氧氣中含有的氧分子個數(shù)n個2.71019個7第一節(jié)物體是由大量分子組成的目標定位 1.知道物體是由大量分子組成的.2.知道分子的球體模形和立方體模型，知道分子直徑的數(shù)量級.3.知道阿伏加德羅常數(shù)，會用它進行相關的計算和估算一、分子的大小導學探究(1)我們知道組成物體的分子是很小的成年人做一次深呼吸，大約能吸入1.21022個分子那么分子到底有多小？(2)組成物體的分子真的是球形嗎？答案(1)多數(shù)分子大小的數(shù)量級為1010 m.(2)不是分子實際的結(jié)構(gòu)很復雜，不同物體的分子形狀各異知識梳理1熱學中的分子與化學上講的不同，它是構(gòu)成物質(zhì)的分子、原子、離子等微粒的統(tǒng)稱，因為這些微粒在熱運動時遵從相同的規(guī)律2一般分子直徑的數(shù)量級是1010 m.3分子的兩種模型(1)球體模型：固體、液體中分子間距較小，可認為分子是一個挨著一個緊密排列的球體，分子體積V0和直徑d的關系為V0d3.(2)立方體模型：氣體中分子間距很大，一般建立立方體模型如圖1所示，將每個氣體分子看成一個質(zhì)點，氣體分子位于立方體中心，每個分子占據(jù)的空間V0和分子間距d的關系為V0d3.圖1二、阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算導學探究1毫升水的質(zhì)量是1 g，大約有24滴，請結(jié)合化學知識估算：(1)每滴水中含有多少個水分子？(2)每個水分子質(zhì)量為多少？(3)每個水分子體積為多少？每個水分子的直徑為多少？答案(1)每滴水的質(zhì)量為m g，水的摩爾質(zhì)量M18 gmol1，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1.則每滴水中水分子個數(shù)NNA1.41021個(2)每個水分子的質(zhì)量m03.01026 kg.(3)水的摩爾體積Vm，則每個水分子的體積V03.01029 m3.代入球的體積公式V0d3可解得：d3.91010 m.知識梳理阿伏加德羅常數(shù)：NA6.021023 mol1它是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁它把摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vm、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度等宏觀量，跟單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積V0等微觀量聯(lián)系起來，如圖2所示圖2其中密度，但要切記對單個分子是沒有物理意義的1分子的質(zhì)量：m0.2固體、液體中分子的體積：V0.氣體中分子所占的空間：V0.3質(zhì)量為m的物體所含分子數(shù)：NNA.4體積為V的物體所含分子數(shù)：NNA.一、分子的大小例1關于分子，下列說法中正確的是()A分子看作小球是分子的簡化模型，實際上，分子的形狀并不真的都是小球B所有分子大小的數(shù)量級都是1010 mC“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和離子D分子的質(zhì)量是很小的，其數(shù)量級一般為1010 kg答案A解析將分子看作小球是為研究問題方便而建立的簡化模型，故A選項正確一些有機物質(zhì)的分子大小的數(shù)量級超過1010 m，故B選項錯誤“物體是由大量分子組成的”，其中“分子”是分子、原子、離子的統(tǒng)稱，故C選項錯誤分子質(zhì)量的數(shù)量級一般為1026 kg，故D選項錯誤例2現(xiàn)在已經(jīng)有能放大數(shù)億倍的非光學顯微鏡(如電子顯微鏡、場離子顯微鏡等)，使得人們觀察某些物質(zhì)內(nèi)的分子排列成為可能如圖3所示是放大倍數(shù)為3107倍的電子顯微鏡拍攝的二硫化鐵晶體的照片據(jù)圖可以粗略地測出二硫化鐵分子體積的數(shù)量級為_ m3.(照片下方是用最小刻度為毫米的刻度尺測量的照片情況)圖3答案1029解析由題圖可知,將每個二硫化鐵分子看作一個小球,四個小球并排直徑之和為4d4 cm，所以平均每個小球的直徑d1 cm.又因為題圖是將實際大小放大了3107倍拍攝的照片，所以二硫化鐵分子的小球直徑為：d m3.331010 m，所以測出的二硫化鐵分子的體積為：Vd33.14(3.331010 m)31.91029 m3.二、阿伏加德羅常數(shù)的應用例3水的分子量是18，水的密度1.0103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1，則：(1)水的摩爾質(zhì)量M_ gmol1或M_ kgmol1，水的摩爾體積Vm_ m3mol1.(2)水分子的質(zhì)量m0_ kg，水分子的體積V_ m3(保留一位有效數(shù)字)(3)將水分子看作球體，其直徑d_ m(保留一位有效數(shù)字)，一般分子直徑的數(shù)量級是_ m.(4)36 g水中所含水分子個數(shù)n_個(5)1 cm3的水中所含水分子個數(shù)n_個答案(1)181.81021.8105(2)3102631029(3)410101010(4)1.21024(5)3.31022解析(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“gmol1”作單位時，其數(shù)值與該種物質(zhì)的分子量相同，所以水的摩爾質(zhì)量M18 gmol1.如果摩爾質(zhì)量用國際單位制的單位“kgmol1”，就要換算成M1.8102 kgmol1.水的摩爾體積Vm m3mol11.8105 m3mol1.(2)水分子的質(zhì)量m0 kg31026 kg.水分子的體積V m331029 m3.(3)將水分子看作球體就有()3V，水分子直徑d m41010 m，這里的“1010”稱為數(shù)量級，一般分子直徑的數(shù)量級就是這個值(4)36 g水中所含水分子個數(shù)nNA6.021023個1.21024個(5)1 cm3水中水分子的個數(shù)nNA個3.31022個針對訓練已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1，若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案31022個解析設空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為海和岸，一次吸入空氣的體積為V，在海底吸入的分子數(shù)N海NA，在岸上吸入的分子數(shù)N岸NA，則有NN海N岸NA，代入數(shù)據(jù)得N31022個1(分子的大小)納米材料具有很多優(yōu)越性，有著廣闊的應用前景邊長為1 nm的立方體，可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為1010 m)的個數(shù)最接近于()A102個 B103個C106個 D109個答案B解析1 nm109 m，則邊長為1 nm的立方體的體積V(109)3 m31027 m3；將液態(tài)氫分子看作邊長為1010 m的小立方體，則每個氫分子的體積V0(1010)3 m31030 m3，所以可容納的液態(tài)氫分子的個數(shù)N103(個)液態(tài)氫分子可認為分子是緊挨著的，其空隙可忽略，對此題而言，建立立方體模型比球形模型運算更簡潔2(分子的大小與模型)關于分子，下列說法中正確的是()A分子的形狀要么是球形，要么是立方體B所有分子的直徑都相同C不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致D密度大的物質(zhì)，分子質(zhì)量一定大答案C解析分子的結(jié)構(gòu)非常復雜，它的形狀并不真的都是小球，分子的直徑不可能都相同，但數(shù)量級是一致的，所以C正確，A、B錯誤密度大指相同體積質(zhì)量大，但分子個數(shù)不確定，無法比較分子質(zhì)量大小，D錯誤3(阿伏加德羅常數(shù)的應用)已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量為18 g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.021023 mol1，由以上數(shù)據(jù)不可以估算出在標準狀態(tài)下這種氣體()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答案B解析實際上氣體分子之間的距離遠比分子本身的直徑大得多，即氣體分子之間有很大空隙，故不能根據(jù)V0計算分子體積，這樣算得的應是該氣體每個分子所占據(jù)的空間；可認為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，即為相鄰分子之間的平均距離；每個分子的質(zhì)量顯然可由m0估算，故答案選B.題組一分子的大小1關于分子，下列說法中正確的是()A分子是組成物質(zhì)的最小粒子B分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子C分子是保持物質(zhì)物理性質(zhì)的最小粒子D分子是假想的物質(zhì)粒子答案B解析比分子小的粒子還有電子、中子、質(zhì)子等，A、C項錯誤；用掃描隧道顯微鏡已經(jīng)觀察到了分子，D項錯誤；由物質(zhì)的化學性質(zhì)可知B項正確2(多選)如果把氧氣分子看成球形，則氧氣分子直徑的數(shù)量級為()A108 cm B1010 cmC1010 m D1015 m答案AC3在室溫下水分子的平均間距約為31010 m，假定此時水分子是一個緊挨一個的，若使水完全變?yōu)橥瑴囟认碌乃魵猓魵獾捏w積約為原來水體積的1 600倍，此時水蒸氣分子的平均間距最接近于()A3.5109 m B4.0109 mC3108 m D4.8107 m答案A解析氣體體積增大1 600倍，則邊長增加倍，故正確選項為A.題組二阿伏加德羅常數(shù)的應用4(多選)下列數(shù)值等于阿伏加德羅常數(shù)的是()A1 m3的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)B1 kg的任何物質(zhì)所含的分子數(shù)C標準狀態(tài)下1 mol氣體所含的分子數(shù)D任何狀態(tài)下1 mol任何物質(zhì)所含的分子數(shù)答案CD解析1 mol任何物質(zhì)所含的分子數(shù)均為6.021023個，這一數(shù)值稱為阿伏加德羅常數(shù)，因此，A、B錯誤，C、D正確5從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)()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水分子的體積和水分子的質(zhì)量D水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量答案D解析阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁，有兩個主要公式求阿伏加德羅常數(shù)，分別為：NA 和NA.對應可得D項正確6(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為Vm，密度為，每個分子的質(zhì)量和體積分別為m0和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()ANA BNACNA DNA答案BC解析氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積，它不等于氣體分子個數(shù)與每個氣體分子體積的乘積，所以A、D錯由質(zhì)量、體積、密度關系可推知B、C正確7已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，該物質(zhì)的密度為，則下列敘述中正確的是()A1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是NAB1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是C該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是D該物質(zhì)1個分子占有的空間是答案D解析1 kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為，所以分子個數(shù)為，選項A、B均錯；該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是，選項C錯；該物質(zhì)的摩爾體積為Vm，所以每個分子占有的空間是，選項D對8已知水銀的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則水銀分子的直徑是()A() B()C. D.答案A解析1 mol水銀的體積V，1個水銀分子的體積V0，把水銀分子看成球體，則V0d3，所以d().把水銀分子看成立方體，則V0d3，所以d().故正確答案為A.題組三阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的估算9已知在標準狀況下，1 mol氫氣的體積為22.4 L，氫氣分子間距約為()A109 m B1010 mC1011 m D108 m答案A解析在標準狀況下，1 mol氫氣的體積為22.4 L，則每個氫氣分子占據(jù)的體積V m33.721026 m3.按立方體估算，占據(jù)體積的邊長：L m3.3109 m故選A.10對于固體和液體來說，其內(nèi)部分子可看作是一個挨著一個緊密排列的球體已知汞的摩爾質(zhì)量為200.5103 kg/mol，密度為13.6103 kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol1，則汞原子的直徑與以下數(shù)值中最接近的是()A1109 m B21010 mC41010 m D61011 m答案C解析由摩爾質(zhì)量和密度計算出摩爾體積Vm；由摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)計算出一個分子所占的體積：V0；再由球體體積公式求出分子的直徑計算后可知選項C正確112008年8月8日北京奧運會開賽以來，美麗的“水立方”游泳館簡直成了破世界紀錄的搖籃，但“水立方”同時也是公認的耗水大戶，因此，“水立方”專門設計了雨水回收系統(tǒng)，平均每年可以回收雨水10 500 m3，相當于100戶居民一年的用水量，請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算一戶居民一天的平均用水量與下面哪個水分子數(shù)目最接近(設水分子的摩爾質(zhì)量為M1.8102 kg/mol)()A31031個 B31028個C91027個 D91030個答案C解析每戶居民一天所用水的體積V m30.29 m3，該體積所包含的水分子數(shù)目NNA9.71027個，最接近C項，故選C.122015年2月，美國科學家創(chuàng)造出一種利用細菌將太陽能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹葉”系統(tǒng)，使太陽取代石油成為可能假設該“人造樹葉”工作一段時間后，能將106 g的水分解為氫氣和氧氣已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)被分解的水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的體積V.答案見解析解析(1)水分子數(shù)：N31016個(2)水的摩爾體積為：V0，水分子體積：V31029 m3.9第三節(jié)分子的熱運動目標定位 1.了解擴散現(xiàn)象及產(chǎn)生原因.2.知道什么是布朗運動，理解布朗運動產(chǎn)生的原因.3.知道什么是分子的熱運動，理解分子熱運動與溫度的關系一、擴散現(xiàn)象導學探究1生活中常會見到下列幾種現(xiàn)象：(1)在墻角打開一瓶香水，很快整個房間都會彌漫著香氣(2)滴一滴紅色墨水在一盆清水中，過一段時間整盆水會變成濃度相同的紅色(3)炒菜時，在鍋里放一撮鹽，整鍋菜都會具有咸味以上現(xiàn)象說明什么問題？它們屬于什么現(xiàn)象？答案說明不同物質(zhì)能夠彼此進入對方它們屬于擴散現(xiàn)象2在上述(2)中，整盆水變?yōu)榫鶆虻募t色時，擴散現(xiàn)象停止了嗎？答案擴散現(xiàn)象不會停止知識梳理1擴散現(xiàn)象：由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象2影響擴散現(xiàn)象的因素：(1)物態(tài)：氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最容易發(fā)生，液態(tài)物質(zhì)次之，固態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象在常溫下短時間內(nèi)不明顯(2)溫度：溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著(3)濃度差：當濃度差大(填“大”或“小”)時，擴散現(xiàn)象較為顯著3產(chǎn)生擴散現(xiàn)象的原因：擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運動的直接結(jié)果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映二、布朗運動導學探究用顯微鏡觀察放在水中的花粉，追蹤幾?；ǚ?，每隔30 s記下它們的位置，用折線分別依次連接這些點，如圖1所示(1)從圖中可看出花粉微粒運動的特點是什么？(2)花粉微粒為什么會做這樣的運動？(3)這種運動反映了什么？圖1答案(1)花粉微粒的運動是無規(guī)則的(2)花粉微粒受到液體分子不平衡的撞擊作用，在某一瞬間，微粒在某個方向受到的撞擊作用較強，在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強，這樣就引起了花粉微粒的無規(guī)則運動(3)這種運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性知識梳理1布朗運動：懸浮在液體或氣體中的微粒的無規(guī)則運動2產(chǎn)生布朗運動的原因：懸浮微粒受到液體或氣體分子不平衡撞擊3影響布朗運動的因素：(1)懸浮的微粒越小，布朗運動越明顯(2)溫度越高，布朗運動越激烈4注意：(1)布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體顆粒的運動，而不是固體分子的運動，也不是液體或氣體分子的運動，但它反映了液體或氣體分子的無規(guī)則運動(2)布朗運動是永不停息的，說明液體或氣體分子的運動是永不停息的延伸思考1陽光從狹縫中射入教室，透過陽光看到飛舞的塵埃，這些塵埃顆粒的運動是布朗運動嗎？答案不是布朗顆粒很小，只能在顯微鏡下觀察，無法用肉眼直接看到2圖1中的折線是微粒的運動軌跡嗎？答案折線是微粒每隔30 s所處位置的連線在每個30 s內(nèi)，微粒的運動軌跡都是無規(guī)則的，不一定和線段重合三、熱運動導學探究在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，擴散越快；在布朗運動中，溫度越高，布朗運動越明顯而這兩種現(xiàn)象又都反映了分子的運動，那么分子的運動與溫度有什么關系呢？分子的運動又有哪些特點？答案溫度越高，分子的運動越激烈特點：(1)永不停息；(2)無規(guī)則知識梳理1溫度越高，分子的運動越激烈物理學中把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫熱運動2熱運動的特點是：(1)永不停息；(2)無規(guī)則3布朗運動和熱運動的區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：布朗運動是懸浮微粒的運動，而懸浮微粒是很多固體分子組成的一個“集體”，雖然肉眼看不到，但可以在顯微鏡下看到；熱運動即使在顯微鏡下也看不到聯(lián)系：(1)都在做永不停息的無規(guī)則運動，都是溫度越高運動越激烈(2)周圍液體或氣體分子的熱運動是布朗運動產(chǎn)生的原因，布朗運動反映了液體或氣體分子的熱運動延伸思考高速運動的物體，其內(nèi)部分子的熱運動一定更激烈，對嗎？答案不對物體宏觀運動的速度大小與分子的熱運動無關.一、擴散現(xiàn)象例1 (多選)如圖2所示，一個裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，當抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣的密度大)，下列說法正確的是()圖2A過一段時間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體變成了淡紅棕色B二氧化氮由于密度較大，不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會出現(xiàn)淡紅棕色C上面的空氣由于重力作用會到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會發(fā)現(xiàn)上面瓶中的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會出現(xiàn)淡紅棕色D由于氣體分子在運動著，所以上面的空氣會運動到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會自發(fā)地運動到上面的瓶中，所以最后上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致答案AD解析由于擴散現(xiàn)象，上面的空氣分子與下面的二氧化氮分子會彼此進入對方，直到最后混合均勻，顏色變得一致，應選A、D.二、布朗運動例2關于布朗運動，下列說法中正確的是()A布朗運動就是分子的無規(guī)則運動B懸浮微粒在水中的無規(guī)則運動是由于水分子對它無規(guī)則的撞擊引起的C懸浮微粒在水中的無規(guī)則運動是由于微粒內(nèi)部分子無規(guī)則運動引起的D懸浮微粒在水中的無規(guī)則運動是由于水的流動引起的答案B解析布朗運動是懸浮在液體中的微粒做的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映，故A錯誤；懸浮微粒周圍有大量的水分子，水分子在做無規(guī)則的運動，會撞擊微粒，撞擊的力不平衡時會引起微粒的運動，故B正確，C、D錯誤三、熱運動例3下列關于熱運動的說法中，正確的是()A分子熱運動是指擴散現(xiàn)象和布朗運動B分子熱運動是物體被加熱后的分子運動C分子熱運動是單個分子做永不停息的無規(guī)則運動D分子熱運動是大量分子做永不停息的無規(guī)則運動E熱運動與物體的宏觀運動實質(zhì)是相同的答案D解析分子熱運動是指大量分子做無規(guī)則運動，不是單個分子做無規(guī)則運動，物體被加熱、不被加熱，其分子都在進行著熱運動，故B、C錯誤，D正確擴散現(xiàn)象和布朗運動證實了分子的熱運動，但熱運動不是指擴散現(xiàn)象和布朗運動，A錯誤熱運動描述的是組成物質(zhì)的分子永不停息的無規(guī)則運動，這種運動具有無規(guī)則性，與溫度有關，溫度升高，分子熱運動的劇熱程度加劇，而物體的宏觀運動描述的是組成物體的分子集體的宏觀運動情況，描述的是物體的機械運動，與熱運動無關，E錯誤1(擴散現(xiàn)象)在下列給出的四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有()A雨后的天空中懸浮著許多小水珠B海綿吸水C把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后，緊緊地壓在一起，幾年后會發(fā)現(xiàn)鉛中有金D將大米與玉米混合均勻，大米與玉米“你中有我，我中有你”答案C2(布朗運動)在觀察布朗運動時，從微粒在a點開始計時，每隔30 s記下微粒的一個位置，得到b、c、d、e、f、g等點，然后用直線依次連接如圖3所示，則()圖3A圖中記錄的是分子無規(guī)則運動的情況B圖中記錄的是微粒做布朗運動的軌跡C微粒在75 s末時的位置一定在cd的中點D微粒在75 s末時的位置可能在cd連接以外的某一點答案D解析圖中記錄的是每隔30 s微粒位置的連線，不是微粒運動的軌跡，也不是分子的無規(guī)則運動，而是微粒的無規(guī)則運動，故選項A、B錯誤；微粒做布朗運動，它在任意一小段時間內(nèi)的運動都是無規(guī)則的，題中觀察到的各點，只是某一時刻微粒所在的位置，在兩個位置所對應的時間間隔內(nèi)微粒并不一定沿直線運動，故D正確，C錯誤3(熱運動)對分子的熱運動，以下敘述中正確的是()A分子的熱運動就是布朗運動B熱運動是分子的無規(guī)則運動，同種物質(zhì)的分子的熱運動激烈程度相同C氣體分子的熱運動不一定比液體分子激烈D物體運動的速度越大，其內(nèi)部分子的熱運動就越激烈答案C解析分子的熱運動是分子的無規(guī)則運動，而布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，不是分子的運動，故A錯分子無規(guī)則運動的激烈程度只與物體溫度有關，物體溫度越高，分子的熱運動就越激烈，這種運動是物體內(nèi)部分子的運動，屬微觀的范疇，與物體的宏觀運動沒有關系，也與物體的物態(tài)沒有關系，故B、D錯4(分子熱運動的綜合理解)對下列相關物理現(xiàn)象的解釋正確的是()A放入菜湯的胡椒粉末最后會沉到碗底，胡椒粉末在未沉之前做的是布朗運動B液體中較大的懸浮顆粒不做布朗運動，而較小的顆粒做布朗運動，說明分子的體積很小C存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說明煤分子、混凝土分子都在做無規(guī)則的熱運動D高壓下的油會透過鋼壁滲出，說明分子是不停運動著的答案C解析做布朗運動的微粒肉眼看不到，也不會停下來，A項錯誤；做布朗運動的不是分子而是固體顆粒，布朗運動反映了分子在做永不停息的無規(guī)則運動，不能說明分子體積很小，B項錯誤；C項屬于擴散現(xiàn)象，說明分子都在做無規(guī)則的熱運動，C項正確；高壓下的油會透過鋼壁滲出，這屬于物體在外力作用下的機械運動，不能說明分子是不停運動著的，D項錯誤題組一擴散現(xiàn)象1(多選)關于擴散現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象B擴散現(xiàn)象只能在液體中進行C擴散現(xiàn)象說明分子在做無規(guī)則運動且分子之間是有空隙的D擴散的快慢與溫度無關答案AC解析擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，且溫度越高，擴散進行得越快，擴散現(xiàn)象說明了分子在做無規(guī)則運動，且分子之間是有空隙的2通常把蘿卜腌成咸菜需要幾天，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需幾分鐘造成這種差別的主要原因是()A加熱后鹽分子變小，很容易進入蘿卜中B炒菜時蘿卜翻動的快，鹽和蘿卜接觸多C加熱后蘿卜分子間空隙變大，易擴散D炒菜時溫度高，分子熱運動劇烈答案D解析蘿卜變咸的原因是鹽分子擴散到蘿卜中去，溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散現(xiàn)象越顯著，蘿卜變咸也就越快，這是造成差別的主要原因，所以答案選D.3(多選)同學們一定都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制一定時間，鹽就會進入肉里則下列說法正確的是()A如果讓腌制湯溫度升高，鹽分子進入鴨肉的速度就會加快B烤鴨的腌制過程說明分子之間有萬有引力，把鹽分子吸進鴨肉里C在腌制湯中，有的鹽分子進入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來D把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍，將不會有鹽分子進入鴨肉答案AC解析鹽分子進入鴨肉是因為鹽分子的擴散，溫度越高擴散得越快，A正確；鹽分子進入鴨肉是因為鹽分子的無規(guī)則運動，并不是因為萬有引力，B錯誤；鹽分子永不停息地做無規(guī)則運動，有的進入鴨肉，有的離開鴨肉，C正確；冷凍后，仍然會有鹽分子進入鴨肉，只不過速度慢一些，D錯誤4(多選)下列是小明吃砂鍋粥時碰到的現(xiàn)象，屬于擴散現(xiàn)象的是()A米粒在水中上下翻滾B粥滾時，香味四處飄逸C鹽塊放入水中，水變味道D石油氣被風吹散時，周圍可聞到石油氣味答案BCD解析米粒在水中翻滾是米粒的運動，不是分子運動，不屬于擴散現(xiàn)象；香味四處飄逸，是分子擴散到空氣中的結(jié)果，是擴散現(xiàn)象；鹽塊放入水中，水變味道是鹽分子運動到水中，是擴散現(xiàn)象；石油氣被風吹散時，是石油分子運動到空氣中，使周圍可聞到石油氣味，這是擴散現(xiàn)象，B、C、D正確題組二布朗運動5(多選)下列關于布朗運動的敘述，正確的是()A懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的B液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢，當液體的溫度降到0 時，固體小顆粒的運動就會停止C被凍結(jié)在冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為冰中的水分子不運動D做布朗運動的小顆粒越小，布朗運動越明顯答案AD解析做布朗運動的小顆粒的運動是無規(guī)則的，小顆粒在0 的液體中也要做布朗運動，布朗運動不能在固體中發(fā)生，原因不是固體分子不運動，而是小顆粒被固定在固體中不能移動，但是固體分子在做永不停息的無規(guī)則運動，小顆粒越小，布朗運動越明顯，故A、D正確6(多選)較大的顆粒不做布朗運動是因為()A液體分子停止運動B液體溫度太低C跟顆粒碰撞的分子數(shù)較多，多方面的撞擊導致平衡D分子沖擊力小，不易改變大顆粒的運動狀態(tài)答案CD解析當懸浮微粒比較大時，由于同時跟它碰撞的分子數(shù)比較多，來自各個方向的沖擊力的效果可以是相互平衡的，且顆粒比較大時，受到較小的沖擊力，很難改變原有的運動狀態(tài)7甲、乙兩杯水，水中均有顆粒在做布朗運動，經(jīng)顯微鏡觀察后，發(fā)現(xiàn)甲杯中的布朗運動比乙杯中的布朗運動激烈，則下列說法中正確的是()A甲杯中的水溫高于乙杯中的水溫B甲杯中的水溫等于乙杯中的水溫C甲杯中的水溫低于乙杯中的水溫D條件不足，無法確定答案D解析布朗運動的激烈程度跟溫度大小和顆粒大小有關系，而顆粒哪個大未知，故無法判斷題組三分子熱運動的理解8下列事例中，屬于分子不停地做無規(guī)則運動的是()A秋風吹拂，樹葉紛紛落下B在箱子里放幾塊樟腦丸，過些日子一開箱就能聞到樟腦的氣味C煙囪里冒出的黑煙在空中飄蕩D室內(nèi)掃地時，在陽光照射下看見灰塵飛揚答案B解析灰塵、黑煙(顆粒)都是由若干分子組成的固體微粒，它們的運動都不是分子運動，A、C、D錯，B對9關于布朗運動和擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是()A布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子的運動B布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的C布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度無關D布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生答案B解析擴散現(xiàn)象指由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象；布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；由于分子運動是永不停息的，故布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的，B正確；溫度越高，分子熱運動越劇烈，故布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度有關，故C錯誤；擴散現(xiàn)象能在氣體、液體、固體中發(fā)生；而布朗運動不能在固體中發(fā)生，故D錯誤10(多選)對以下物理現(xiàn)象的正確分析是()從窗外射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞上升的水蒸氣的運動用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動A屬于布朗運動B屬于擴散現(xiàn)象C只有屬于布朗運動D以上結(jié)論均不正確答案BC解析擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，而布朗運動是指固體小顆粒的無規(guī)則運動觀察布朗運動必須在高倍顯微鏡下，肉眼看到的顆粒的運動不屬于布朗運動由以上分析可判斷B、C選項正確11“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”這是南宋詩人陸游村居書喜中的兩句詩，描寫春季天暖、鳥語花香的山村美景對于前一句，從物理學的角度可以理解為花朵分泌出的芳香分子運動速度加快，說明當時周邊的氣溫突然_，屬于_現(xiàn)象答案升高擴散解析詩句中“花氣襲人”說明發(fā)生了擴散現(xiàn)象，而造成擴散加快的直接原因是“驟暖”，即氣溫突然升高造成的，從物理學的角度看就是當周圍氣溫升高時，花香擴散加劇10第二節(jié)測量分子的大小目標定位 1.會用油膜法估測分子的大小.2.體會通過測量宏觀量估算微觀量的方法一、實驗步驟1用注射器取出已稀釋好的油酸，緩緩推動活塞，使其一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積V1時的滴數(shù)n，算出一滴稀釋油酸的體積V.再根據(jù)其中油酸的濃度，算出一滴油酸中的純油酸體積VV.2在水平放置的淺盤中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉(或石膏粉)均勻地撒在水面上，再用注射器將稀釋好的油酸滴一滴在水面上3待油酸薄膜穩(wěn)定后，將塑料蓋板板平放到淺盤上，然后用彩筆將油膜的形狀畫在塑料蓋板上4估算出油膜的面積S(以塑料蓋板上的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)的正方形個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個)5油膜的厚度d可看作油酸分子的直徑，即d.延伸思考1實驗中為什么用油酸而不用其他液體？答案 油酸能在水面上形成單分子層油膜，油酸分子的一端對水有很強的親和力，被水吸引在水中，另一端對水沒有親和力，便冒出水面，油酸分子都是直立在水面上的，單分子油膜的厚度等于油酸分子的長度若把分子當成小球，油膜的厚度也就等于分子的直徑(如圖所示)2實驗中為什么用酒精對油酸進行稀釋？答案用酒精對油酸進行稀釋是為了獲取更小體積的純油酸，這樣更有利于油酸在水面上形成單分子油膜同時酒精易揮發(fā)，不影響測量結(jié)果3實驗中為什么在水面上撒痱子粉？答案撒痱子粉后，便于觀察所形成的油膜的輪廓二、注意事項1油酸稀釋好后，不要長時間放置，以免改變濃度，影響實驗2注射器針頭高出水面的高度應在1 cm之內(nèi)，當針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時，會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實驗效果3待測油酸液面擴散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓擴散后又收縮有兩個原因：第一，水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮4做完實驗后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去，最后用水沖洗，以保持盤的清潔三、誤差分析1稀釋油酸的實際濃度和理論值間存在偏差；2一滴稀釋油酸的實際體積和理論值間存在偏差；3油酸在水面上的實際分布情況和理想中的“均勻”、“單分子純油酸層”間存在偏差；4采用“互補法”(即不足半個的舍去，多于半個的算一個)計算獲得的油膜面積與實際的油膜面積間存在偏差一、實驗原理及步驟例1用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度0.1 mL的量筒、盛有適量清水的45 cm50 cm淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙(1)下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰钡牟襟EC.A用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)NB將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)nC_D將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm2(2)用已給的和測得的物理量表示單個油膜分子的直徑大小為_ cm.答案(1)見解析(2)解析(1)由步驟D可知，步驟C應該是：將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上(2)d mn102 m cm.例2(多選)油膜法粗略測定分子直徑的實驗基礎是()A把油酸分子視為球形，其直徑即為油膜的厚度B讓油酸在水面上充分散開，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酒精溶液的體積除以油膜的面積D油酸分子直徑的數(shù)量級是1015 m答案AB解析油酸在水面上形成單分子油膜，將油酸分子視為球形，其分子直徑即為膜的厚度，它等于滴在水面上的純油酸的體積除以油膜的面積，而酒精已溶于水或揮發(fā)，故A、B對，C錯油酸分子直徑的數(shù)量級為1010 m，故D錯二、實驗數(shù)據(jù)處理例3在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液中有液滴50滴把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖1所示，坐標紙中正方形小方格的邊長為20 mm.圖1(1)油膜的面積是多少？(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑答案(1)2.32102 m2(2)1.21011 m3(3)5.21010 m解析(1)用互補法數(shù)出在油膜輪廓范圍內(nèi)的格子數(shù)(面積大于半個方格的算一個，不足半個的舍去)為58個，油膜面積約為S58(0.02)2 m22.32102 m2.(2)因為50滴油酸酒精溶液的體積為1 mL，且能求出溶液中含純油酸的濃度為，故每滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V06104 mL1.21011 m3.(3)把油膜的厚度視為油酸分子的直徑，可估算出油酸分子的直徑為D m5.21010 m.針對訓練某同學在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M0.283 kgmol1，密度0.895103 kgm3.若100滴油酸的體積為1 mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多大？(取NA6.021023 mol1，球的體積V與直徑D的關系為VD3，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案10 m2解析一個油酸分子的體積V0，由球的體積與直徑的關系得分子直徑D ，一滴油酸的體積為106 m3108 m3，則面積S，解得：S10 m2.測量分子的大小1(實驗原理及步驟)利用油膜法估測分子的大小，需要測量的物理量是()A一滴油酸酒精溶液中純油酸的質(zhì)量和它的密度B一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積和它的密度C一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積和它散成油膜的最大面積D所形成油膜的厚度和它的密度答案C解析用油膜法估測分子直徑時，所用的計算公式是d，式中V、S分別表示一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積和它散成單分子油膜的面積2(實驗原理及步驟)為了減小“用油膜法估測分子的大小”的誤差，下列方法可行的是()A用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共可滴N滴，則每滴中含有油酸 mLB把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小一些C先在淺盤中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上D用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形答案B解析 mL是一滴油酸酒精溶液的體積，乘以其中油酸的濃度才是油酸的體積，A項錯；B項的做法是正確的；多滴幾滴能夠使測量形成油膜的油酸體積更精確些，但多滴以后會使油膜面積增大，可能使油膜這個不規(guī)則形狀的一部分與淺盤的壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜了，故C項錯；D項中的做法沒有必要，并且牙簽上沾有油酸，會使油酸體積測量誤差增大3. (實驗數(shù)據(jù)處理)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖2所示，坐標紙上正方形小方格的邊長為10 mm，該油膜的面積是_ m2，若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4106 mL，則油酸分子的直徑是_ m.圖2答案810351010解析正方形小方格的個數(shù)約為80個，油膜的面積為：S80102 mm28103 m2油酸分子的直徑為：d m51010 m.4(實驗數(shù)據(jù)處理)將1 mL的純油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為_ mL.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200 cm2，則估算油酸分子的直徑是_m.答案0.00551010解析1 mL的純油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，溶液的體積百分比濃度是，一滴溶液的體積是V0.005 mL，一滴溶液所含油酸的體積V00.005 mL1011 m3，所以油酸分子的直徑d m51010 m.1(多選)用油膜法估測分子的大小時，采用的理想化條件是()A把在水面上盡可能充分散開的油膜視為單分子油膜B把形成單分子油膜的分子看作緊密排列的球形分子C把油膜視為單分子油膜，但需考慮分子間隙D將單分子視為立方體模型答案AB解析由用油膜法估測分子的大小的實驗可知，將體積為V的油酸滴在水面上，形成面積為S的油膜，由此可以估算出油酸分子的直徑為d，這顯然是將油膜視為單分子層，將油酸分子視為球形且認為分子是緊密排列的，公式d中，并沒有將分子間隙所占體積除外所以，本題的正確選項應為A、B.2用油膜法估測分子的大小的實驗中，下列操作正確的是()A將純油酸直接滴在水面上B向量筒中滴100滴油酸酒精溶液，讀出其體積C用試管向水面倒油酸溶液少許D計算油膜面積時，凡是占到方格的一部分的都計入方格的總數(shù)答案B解析油酸應先稀釋成油酸酒精溶液，然后取一滴溶液滴在淺盤里，目的是形成單分子油膜，故A、C錯誤，B對；計算油膜面積時應把占到方格一半以上的作為一個，少于半個的忽略，故D錯3某同學在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A油酸未完全散開B油酸中含有大量的酒精C計算油膜面積時不足1格的全部按1格計算D求每滴溶液的體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴答案A解析油酸分子直徑d.計算結(jié)果明顯偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散開，所測S偏小，d偏大，A正確；油酸中含有大量的酒精，不影響結(jié)果，B錯誤；若計算油膜面積時不足1格的全部按1格計算，使S變大，d變小，C錯誤；若求每滴溶液的體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，使V變小，d變小，D錯誤4把體積為V1(mL)的油酸倒入適量的酒精中，稀釋成V2(mL)的油酸酒精溶液，測出1 mL油酸酒精溶液共有N滴；取一滴溶液滴入水中，最終在水中形成面積為S(cm2)的單分子層油膜，則該油酸分子的直徑大約為()A. m B. mC. cm D. cm答案D解析一滴溶液中純油酸的體積V，由d得d(注意單位)5(多選)在用油膜法估測分子的大小的實驗中，若已知油滴的摩爾質(zhì)量為M，密度為，油滴質(zhì)量為m，油滴在水面上擴散后的最大面積為S，阿伏加德羅常數(shù)為NA，以上各量均采用國際單位，那么()A油滴分子直徑dB油滴分子直徑dC油滴所含分子數(shù)NNAD油滴所含分子數(shù)NNA答案BD解析用油膜法測分子直徑，認為油膜的厚度就為分子直徑，油滴的質(zhì)量為m，最大面積為S，則油滴的體積為V，油滴分子直徑為d，選項A錯，B對；油滴的物質(zhì)的量為，油滴所含分子數(shù)為NNA，選項C錯，D對6“用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：A數(shù)出畫有油膜輪廓的塑料板輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S；B將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將帶有方格的透明塑料板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描繪在玻璃板上；C用淺盤裝入約2 cm深的水；D用公式d，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小；E根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.上述步驟中有遺漏或不完全的，請指出：(1)_(2)_上述實驗步驟的合理順序是_答案(1)在步驟C中，要在水面上灑上痱子粉或石膏粉(2)實驗時，還需要F：用注射器或滴管將溶液一滴一滴地滴入量筒，記下1 mL溶液的滴數(shù)實驗步驟的合理順序是：FCBAED.解析在滴入油酸酒精溶液之前，應將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上，這樣可以清楚地看出油酸的輪廓，另外，在實驗過程中，必須記下一滴油酸溶液的體積7.在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，(1)某同學操作步驟如下：取一定量的無水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；在淺盤內(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；在淺盤上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙估測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0.1%，一滴溶液的體積為4.8104 mL，其形成的油膜面積為40 cm2，則估測出油酸分子的直徑為_ m.答案(1)應在量筒中滴入N滴溶液，計算得出一滴溶液的體積應在水面上先撒上痱子粉(2)1.21010解析(1)在量筒中直接測量一滴油酸酒精溶液體積誤差太大，應先用累積法測出N滴溶液體積，再算出一滴溶液的體積油酸在水面上形成的油膜形狀不易觀察，可在水面上撒上痱子粉，再滴油酸酒精溶液，穩(wěn)定后就呈現(xiàn)出清晰輪廓(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V4.81040.1% mL，d m1.21010 m.8“用油膜法估測分子的大小”的實驗方法及步驟如下：向體積V油1 mL的油酸中加酒精，直至總量達到V總500 mL；用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當?shù)稳雗100滴時，測得其體積恰好是V01 mL；選往邊長為3040 cm的淺盤里倒入2 cm深的水，然后將_均勻的撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖1所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長l20 mm.圖1根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)步驟應填_；(2)1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積是_ mL；(3)油酸分子直徑是_ m.答案(1)痱子粉或石膏粉(2)2105(4)4.41010解析(1)為了顯示單分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉(2)1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積V mL2105 mL.(3)根據(jù)大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為113個，故面積S1132020 mm24.52104 mm2，油酸分子直徑d mm4.4107 mm4.41010 m.9在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其形狀如圖2所示，坐標紙上正方形小方格的邊長為10 mm，該油酸膜的面積是_m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4106 mL，則油酸分子的直徑是_ m.圖2答案810351010解析由于油酸膜所占小方格的個數(shù)約為80個，故油酸膜的面積是S80100106 m28103 m2；d m51010 m.10