沪科版 (2019)选择性必修 第三册1.1 走进分子世界课堂检测

【特供】第1节走进分子世界-1优质练习

一．填空题

1．改变物体内能的途径有____________。某实验中测得一质量为的带电粒子，在的匀强电场中，仅在电场力作用下由静止加速。当其移动时，速度达到，由此推测该带电粒子的带电量可能为_____________（用科学计数法表示，保留小数点后1位）。

2．

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溶液中有纯油酸 。用注射器得上述溶液中有液滴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。求：

 

⑴油酸膜的面积是________;

⑵每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____________ ;

⑶根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________.（答案保留两位有效数字）

3．某固体物质1mol质量为μkg，其密度为ρkg/m3，若用NA表示阿伏伽德罗常数，那么该物质的每个分子的质量是______kg，每立方米这种物质中包含的分子数是_______个.

4．

在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：

①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；

⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．

(Ⅰ)这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．

(Ⅱ)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________m3， 求得的油膜分子直径为____________m．(结果全部取2位有效数字)

5．

某同学在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，经过如下 步骤：

油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.3 加50滴上述溶液，量简中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1.0cm，试问：

(1)    该油膜的面积约为________cm2(保留两位有效数字)。由此可估计出油酸分子的直径约为    m(保留一位有效数字)。

(2)    某学生在“用油膜法估测分子大小”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.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格

C.计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格

D.求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多计了 10滴

6．判断下列说法的正误．

（1）物体是由大量分子组成的，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子。（____）

（2）阿伏加德罗常数所表示的是1 g物质内所含的分子数。（____）

（3）1 mol任何物质都含有NA个粒子。（____）

（4）知道氧气的摩尔质量和一个氧气分子的质量可以算出阿伏加德罗常数。（____）

7．某实验小组的同学进行“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。若油酸酒精溶液的体积分数为滴溶液的体积为V，取1滴溶液滴在浅盘上形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径大小应为______。实验时，如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，则测量结果_________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

8．在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成______。若n滴油酸酒精溶液的体积为V，一滴溶液在水面上散开形成的油膜面积为S，溶液的浓度为η，则可估算出该分子的直径d = ______。

9．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，排出体积为的液化水。已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数。则该液化水中含有水分子的总数为________ ;一个水分子的直径为_______ (用题中所给字母表示)。

10．已知铜摩尔质量为M kg/mol,铜的密度为ρkg/m3,阿伏加德罗常数为  NA mol-1,则1kg铜所含的原子数为_______，1个铜原子的体积为_______m3。

11．如图所示，食盐的晶体NaCl是由钠离子（图中）和氯离子（图中）组成的，相邻离子的中心用线连接起来组成一个个大小相等的立方体，立方体的个数与两种离子的总数目相等。若已知食盐的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则食盐的分子质量为______，相邻离子间的距离为______。

12．某同学为了估算阿伏伽德罗常数，查阅资料知道水分子的直径为4×10-10m，水的摩尔体积为1.8×10-5 m3/mol。若把水分子看成是一个挨一个的小球，则阿伏伽德罗常数的估算结果为_____ （ 保留两位有效位数）。把你的结果与化学课本中的阿伏伽德罗常数相比较，分析其差别的主要原因是：_____________。

13．利用单分子油膜法可以粗略地测定分子的大小，已知体积为V的一个油滴在水面上散开形成单分子膜的面积为S。则这种油分子的直径表达式为_______；用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为_________m。

14．

用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：

① 向体积V油=1ml油酸中加酒精，直至总量达到V总=200ml。

② 用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=50滴时，测得其体积恰好是V0=1 ml。

③ 先往边长30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水， 然后将_____________均匀地撒在水面上。

④ 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状。

⑤ 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图，数出轮廓范围内正方形的个数N，正方形边长L= 1cm。

⑥ 根据以上信息，求出分子直径。

回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：____________；

（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V纯是____________ml；

（3）根据以上数据，可求得分子直径d =_________cm（保留一位有效数字）。

15．在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中，若一滴油酸酒精溶液中油酸所占的体积为V，在水面上散开形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径d=_________。如果实验中油膜没有完全散开，则得到的油酸分子直径_________（选填“偏大”或“偏小”）。

16．已知一滴水的体积是6×10-8m3，则这滴水中含有的水分子数约为_______个。

17．

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，待油膜待形状稳定。

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，由此计算出一滴油膜酒精溶液的体积。

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。

上述步骤中，正确的顺序是 ________(填写步骤前面的数字）。

18．已知铜的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则质量为m的铜含有___________个铜原子；若将铜原子设想为球体，且铜原子一个挨着一个排列，已知铜的密度为，则铜原子的半径为___________。

参考答案与试题解析

1．【答案】做功和热传递       

【解析】【来源】2021届上海市上海师范大学附属中学高三（下）3月月考物理试题

[1]改变物体内能的两种方式为做功和热传递。

[2]根据动能定理可得

代入数据解得

2．【答案】  （1）268cm2 （264cm2 或272cm2 ）  （2）   （3）

【解析】（1）数轮廓包围方格约67个．则油酸膜的面积:S=67×22 cm2=268c m2．
（2）每滴溶液中含纯油酸的体积 ．

（3）油酸分子直径 ．

3．【答案】       

【解析】【来源】上海市长宁区市三中2018-2019学年高一下学期5月月考物理试题

【详解】

[1]每个分子的质量

.

[2]单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数

.

4．【答案】(Ⅰ) 直径 (Ⅱ) 4.0×10－12；4.9×10－10m

【解析】

试题分析：(Ⅰ)油膜的厚度可视为油酸分子的直径．

(Ⅱ)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为

形成油膜的面积S＝1.0×(67＋14) cm2＝8.1×10－3m2

油酸分子的直径

考点：油膜法测分子直径.

5．【答案】87或88或89或90   7×10-10  AC

【解析】（1）如图所示，是油酸薄膜，由于每格边长为，则每一格就是，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出88格．则油酸薄膜面积为；
1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积；
分子的直径；
（2）计算油酸分子直径时要用到，
A．油酸未完全散开，S偏小，故直径偏大，选项A正确；
B．计算油膜面积时所有不足一格的方格记作1格，S偏大，故直径偏小，选项B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故直径偏大，选项C正确；
D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，体积偏小，则直径偏小，选项D错误。

点睛：本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。

6．【答案】错误    错误    正确    正确   

【解析】

略

7．【答案】    (1).     (2). 偏小

【解析】

【分析】

【详解】[1][2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积为，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S，那么油酸分子直径为。如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸体积分数增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小

8．【答案】(1). 单分子油膜    (2).

【解析】[1]在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成单分子油膜。

[2] n滴油酸酒精溶液的总体积为V，且油酸酒精溶液中油酸浓度为η，则一滴中的纯油酸体积为

V0 =

一滴溶液在水面上散开形成的油膜面积为S，根据体积公式可知，油酸分子的直径为

d ==

9．【答案】       

【解析】【来源】云南省昆明市第一中学2019－2020学年高三第一次摸底测试理综物理试题

【详解】

（1）[1]水的摩尔体积为

水分子数为：

（1）[2] 将水分子看成球形，有

可得：

10．【答案】    (1).     (2).

【解析】

【详解】1kg铜所含的原子数。1个铜原子的体积。

11．【答案】       

【解析】

[1]食盐的分子质量为

[2]的体积为

由题可知的离子组成的立方体个数为，所以每个小立方体体积为

则相邻钠离子与氯离子间距离为

12．【答案】    分子不是球体，用球体模型算出分子的体积大于分子所占据空间的体积   

【解析】【来源】2020届湖北省武汉市高三（下）六月理综物理试题

【分析】

【详解】

[1] 一个水分子的体积

阿伏伽德罗常数

[2]因为分子按照球体的体积计算的，分子不是球体，用球体模型算出分子的体积大于分子所占据空间的体积，所以结果与化学课本中的阿伏伽德罗常数相比较就有差别

13．【答案】       

【解析】【来源】湖北省荆门市龙泉中学2018-2019学年高二下学期3月物理模拟试题

【分析】

【详解】

[1]利用油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成单分子薄层，只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小。这种粗略测定分子大小的方法叫油膜法，分子直径的表达式

[2]一般分子的直径数量级为10-10m。

14．【答案】  痱子粉  10-4  910-7

【解析】(1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉。

(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：

(3)油膜形状占据的方格数大约为114个。所以油膜面积为：S=114×1×1cm2 =114cm2

分子直径

15．【答案】    偏大   

【解析】【来源】上海市建平中学2018-2019学年高二（上)期中物理试题

【详解】

[1] 根据体积公式

可知分子直径为；

[2] 油膜没有完全散开会导致油酸的在水面的扩散面积减小，从而测量的分子直径偏大。

16．【答案】

【解析】

【详解】[1]根据

可得一滴体积为6×10-8m3水的质量为

其物质的量为

所含分子数为

（个）

17．【答案】④①②⑤③

【解析】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③），即正确的顺序是④①②⑤③．

18．【答案】       

【解析】【来源】2021届广东省韶关市高三（下）一模物理试题

[1]质量为m的铜所含原子数为

[2]设铜原子的半径为r

解得

r=