物体是由大量分子组成的习题
(完整版)7.1物体是由大量分子组成的习题
7.1 物体是由大量分子组成的习题基础夯实1．用“油膜法”测算分子的直径时，必须假设的前提是( )A．将油分子看成球形分子B．认为油分子之间不存在间隙C．把油膜看成单分子油膜D．考虑相邻油分子的相互作用力2．(2012·潍坊模拟)最近发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。
已知1nm(纳米)＝10－9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )A．102 B．103 C．106 D．1093．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间的平均距离( )A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量4．用筷子滴一滴水，体积约为0.1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1，水的摩尔体积为V mol＝18cm3/mol)( ) A．6×1023个B．3×1021个C．6×1019个D．3×1017个5．(成都高二期末)某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，则关于该物质的说法中，不正确的是( )A．分子的质量是M/NB．单位体积内分子的个数是ρN/MC．分子的体积一定是M/(ρN)D．平均每个分子占据的空间是M/(ρN)6．(2012·寿光高二检测)体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为________。
已知阿伏加德罗常数为N A，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为________。
7．地球到月球的平均距离为384 400km，如果把铁的分子一个紧挨一个地排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问这条大道需要多少个分子？这些分子的总质量是多少？(已知铁分子的直径为3.0×10－10m，铁的摩尔质量为5.60×10－2kg/mol) 8．(2011·南京高二检测)为保护环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。
高中物理第七章物体是由大量分子组成的成长训练新人教选修
1 物体是由大量分子组成的主动成长 夯基达标设某固体物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，此种物质样品的质量为M ，体积为V ，分子总数为N ，阿伏加德罗常数为N A ，则下列表示一个分子的质量的表示式中正确的是（ ） A.M N B.A N μ C.NMD.N M ρ解析：1 mol 该物质的质量为μ，且含有N A 个分子，所以分子质量为AN μ，选项B 正确.又由于质量为M 的样品中分子总数为N ，分子质量又可以表示为NM，选项C 正确. 答案:BC2.已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，则水银分子的直径是（ ）A.31)6(N M πρB.31)43(NM πρ C.N M πρ6 D.N M ρ 解析：水银的摩尔体积为ρMV =，水银分子的体积N M N V V ρ==0，把分子看成球形，据3061D V π=得水银分子直径3131)6()6(NM V D πρπ==.答案:A3.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（ ） A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 D.该气体的密度、体积和摩尔质量解析：设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M 和V ，则V=M/ρ，因为1摩尔气体中的分子数为阿伏加德罗常数N=6.02×1023,因此可以估算出每个气体分子所占的体积v=V/N.故，知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，就可估算出气体中分子间的平均距离，选B. 答案:B4.已知油滴质量为0.01 g ，油滴在水面上形成油膜面积约为102 m 2，由此估算油的密度为（ ）A.8×103 kg/m 3B.8×102 kg/m 3C.102 kg/m 3D.104 kg/m 3解析：所给出的4个答案数值相差悬殊，因此适宜用估算法，本例采用单层分子油膜模型，但已知条件不足，未给出油分子大小，可按常识补充这一数据，数据的误差不致影响选择的正确性.按常识，分子直径约为d=10-10m ，按单层分子膜模型，油滴体积为V=dS ，故密度为22103/10101001.0m kg dS m V m ⨯⨯===--ρ =10-5×108kg/m 2=103kg/m 2比较可知，与选项B 最接近，故选择B.答案:B5.利用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（ ）A.一滴油的质量和它的密度B.一滴油的体积和它的密度C.一滴油的体积和它散成油膜的最大面积D.所成油膜的厚度和它的密度 解析：用油膜法估测分子直径时，所用的计算公式是SV d =. 答案:C6.已知金刚石的密度为3.5×103 kg/m 3,现有一小块金刚石，其体积是5.7×10-8 m 3,则这一小块金刚石含有碳原子个数约是（ ）A.1020个B.1021个C.1022个D.1023个解析：已知金刚石的密度和体积，可求得金刚石的质量；再利用碳的摩尔质量和金刚石的质量，求得这块金刚石的物质的量；最后，利用阿伏加德罗常数求解. 设金刚石的质量为m 则m=ρV=3.5×103×5.7×10-8 kg=1.995×10-4kg 金刚石的摩尔质量为μ0，物质的量为n ，μ0=1.2×10-2kg/mol,根据n=m/μ0,得n=mol 24102.110995.1--⨯⨯=1.66×10-2 mol,根据阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol -1,得 N=1.66×10-2×6.02×1023≈9.995×1022个. 答案:C7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积SB.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C.用浅盘装入约2 cm 深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D.用公式SVd =求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小 E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积VF.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 上述实验步骤的合理顺序是____________________________________. 答案:F C B A E D8.已知空气摩尔质量为2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×10-23 mol -1,成年人做一次深呼吸，在标准状态下吸入450 cm 3的空气，则做一次深呼吸吸入空气质量为_____ kg ，吸入的空气分子数大约________个.（保留两位有效数字）解析：已知空气的摩尔体积为22.4×10-3m 3/mol,则吸入空气的质量为36104.2210450--⨯⨯×2.9 ×10-2kg=5.8×10-4kg,吸入空气的分子数目为36104.2210450--⨯⨯×6.02×1023个=1.2×1022个. 答案:5.8×10-4 1.2×10229.已知铜的密度为8.9×103 kg/m 3,铜的相对原子质量为64，质子和中子质量均为1.67×10-27kg,则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积约为________ m 3.解析：解法1 由题意可知铜的摩尔质量为0.064 kg,可得其摩尔体积33109.8064.0m V m ⨯==7.2×10-6 m 3故每个铜原子所占的空间体积为323601002.6102.7m N V V A m ⨯⨯==-=1.2×10-29 m 3. 解法2 铜原子的核子数为64（电子质量不计），所以铜原子的质量为m=64×1.67×10-27kg=1.09×10-25kg. 故每立方米的铜原子个数为32531009.1109.8--⨯⨯=m n =8.17×1028 m -3.所以每个铜原子所占的空间体积为2801017.811⨯==n V m 3=1.2×10-29 m 3. 点评：解法1是常规解法，也容易理解，但需要记住阿伏加德罗常数（也可由N A =铜的原子质量铜的摩尔质量计算出）.解法2中要明确相对原子质量即为核子总数，也可以理解为摩尔质量，掌握了这一点，解决问题就不困难.答案:1.2×10-2910.已知水的摩尔质量为18 g/mol,密度为103 kg/m 3，赤道周长为4×104km ，若水分子并排环绕赤道一周，则大约须用水多少克？解析：由题意得，单个水分子的体积23331002.61101018⨯⨯⨯==-A N M V 水水ρ m 3=3×10-29 m 3,则单个水分子的线度大约为3293103-⨯==V d m =3.1×10-10m,赤道的周长C=4×104km=4×107m ，所以赤道一周所需分子个数107101.3104-⨯⨯==d C n =1.3×1017个，故所需水分子的质量为23171002.6103.1⨯⨯×18 g=3.9×10-6g. 答案:3.9×10-6g11.将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成500 cm 3的酒精油酸溶液，已知1滴该溶液的体积是3401cm ,现取1滴该溶液，滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子的油膜层，油膜面积为0.17 m 2，由此估算分子直径.解析：先根据油酸的酒精溶液中油酸和溶液的体积比，算出1滴油酸溶液中油酸的体积，再由油膜的面积求出油膜的厚度.1滴油酸溶液中油酸的体积为4015001⨯=V ×10-6 m 3=5×10-11 m 3 水面上形成油膜的厚度为m S V d 17.010511-⨯===2.9×10-10 m即油酸分子直径约为2.9×10-10m.答案:2.9×10-10m 走近高考12.（2005江苏高考，4）某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 可表示为（ ）A.0V V N A =B.m V N A ρ=C.mM N A = D.0V M N A ρ=解析：mVN A ρ=或mMN A =，故BC 项正确. 答案:BC13.已知地球半径R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s 2,大气压P 0=1.0×105Pa,空气平均摩尔质量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A =6×1023 mol -1，在下列问题的探索中还可查用其他数据. （1）估算地球周围大气层的空气分子数；（2）假如把地球大气全部变为液体而分布在地球表面，地球的半径将增加多少？ 解析：（1）因为大气压是大气重力产生的，所以大气的总质量为=⨯⨯⨯⨯⨯=•=kg g R P m 8.9)104.6(14.34100.1426520π 5.2×1018 kg地球周围大气层中空气分子总数为=⨯⨯⨯⨯==-232181002.6109.2102.5A N M m n 1.0×1044 （2）虽然各种液体的密度不同，但数量级为103kg/m 3,现以水的密度来代替液化空气的密度，液化空气的体积3318101102.5m mV ⨯⨯==ρ=5.2×1015 m 3设大气变为液体后均匀分布在地球表面，使地球半径增加Δr，则有3334)(34R r R V ππ-∆+=考虑到Δr 远小于R ，忽略Δr 的二次项和三次项，可得m R V r 26152)104.6(14.34102.54⨯⨯⨯⨯==∆π=10 m. 答案:（1）1.0×1044个 （2）10 m14.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管吸出一滴油滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm 3，形成的油膜面积为S=0.7 m 2，油的摩尔质量M=0.09 kg·mol -1，若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么： （1）油分子的直径是多少？（2）由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N A 是多少？（先列出计算式，再代入数据计算，只要求保留一位有效数字）解析：（1）油分子的直径为m S V d 7.010105.063--⨯⨯===7.1×10-10 m. （2）油的摩尔体积为ρMV A =①，每个油分子的体积为V 0=336134d R ππ=②，所以阿伏加德罗常数为0V V N A A =③，联立①②③可得ρππρ33661d M d MN A ==④，将题目中的数据代入④式中可得N A =6×1023 mol -1. 答案:（1）7.1×10-10m （2）6×1023mol -1注意：固体和液体的分子都可以看成球形，且每个分子一个挨一个紧密的排列，中间没有空隙.15.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104mL 溶液中有纯油酸6 mL ，用注射器测得1 mL 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7-1-1所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm ，求：图7-1-1（1）油酸膜的面积是多少？（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ （3）根据上述数据，估测油酸分子的直径是多少？ 解析：（1）求油酸膜的面积时，先数出“整”方格的个数.对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的算一个.数一下共有59个小方格.面积S=nS 0=59×（20×10-3）2 m 2=2.4×10-2 m 2. （2）由于104mL 中有纯油酸6 mL ，则1 mL 中有纯油酸mL 4106=6×10-4 mL ，而1 mL 上述溶液有50滴，故1滴溶液中含有纯油酸为mL 501064-⨯=1.2×10-5 mL=1.2×10-11 m 3. （3）由S V d =知，油酸分子直径m d 211104.2102.1--⨯⨯==5.0×10-10m. 估算类问题的求解，结果不要求很准确，但数量级不能错.答案:（1）2.4×10-2 m 2 （2）1.2×10-11 m 3（3）5.0×10-10m2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图甲所示，梯形硬导线框abcd 固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。
人教版本高中物理选修33物体是由大量分子组成的同步学习练习
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作物体是由大批分子构成的同步练习一、选择题1．分子直径和分子的质量都很小，它们的数目级分别为（）A．d1010m,m1026kgB．d1010cm,m1026kgC．d1010m,m1026gD．d108m,m1026kg2．构成物质的单元是多种多样的，它们不行能是（）A．分子（若有机物）B．原子（如金属）C．基本粒子（如电子、中子、原子）D．离子（如盐类）3．已知铜的密度为8.9 103kg/m3，原子量为 64，经过估量可知铜中的每个铜原子所占的体积为( )A．7 106m3B．11029m3C．11026m3．24m3D8104．从以下哪一组数据能够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5．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是()A．NA／MρN A／MB．M／NA MNA／ρC．NA／MM／ρN AD．M／NAρN A／M6．阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量是M，铜的密度是ρ，则以下说法中错误的选项是( )A．1m3铜所含的原子数目是ρN A/MB．1kg铜所含的原子数目是ρN AC．1个铜原子的原子质量是M/NAD．1个铜原子据有体积是M/(NAρ)7．体积为10－4cm3的油滴，滴在水面上睁开成单分子油膜，则油膜面积的数目级为( )A．108cm2B．106cm2C．104cm2D．102cm28．只需知道以下哪一组物理量，就能够估量出气体分子间的均匀距离( )A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量二、填空题约为９．冰的摩尔质量为183kg/mol，冰的密度为103kg/m3，那么冰分子的直径大10。
物体是由大量分子组成的
l
d
微观量的估算方法
3、物质分子所含分子数的估算： 物质分子所含分子数的估算：
关键为求出分子的摩尔数， 关键为求出分子的摩尔数，便可以利用阿佛加德罗 常数求出含有的分子数
例题： 例题：
MA = 29×10−3 kg/m ol 已知空气的摩尔质量是， 已知空气的摩尔质量是，
则空气中气体分子的平均质量多大？ 则空气中气体分子的平均质量多大？成年人 做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做 的空气， 做一次深呼吸，约吸入 一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？ 一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸 入的气体分子数量是多少？（ ？（按标准状况估 入的气体分子数量是多少？（按标准状况估 算） VA=22.4l
23
−1
微观量的估算方法
1、固体或者液体分子的估算方法： 固体或者液体分子的估算方法： 对固体或液体来说， 对固体或液体来说，分子间隙数量级远小于分子大小的 数量级，所以可以近似认为分子紧密排列， 紧密排列 数量级，所以可以近似认为分子紧密排列，据这一理想 化模型， 任何固体或液体都含有N 化模型，1mol任何固体或液体都含有 A个分子，其摩 任何固体或液体都含有 个分子， 尔体积N 可以认为是N 个分子体积的总和。 尔体积 mol可以认为是 A个分子体积的总和。
解析 :
１．空气分子的平均质量为： 空气分子的平均质量为：
29×10−3 MA m= = = 4.82×10−26 kg NA 6.02×1023
2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为： 成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m′ =
×29×10−3 kg = 5.8×10−4 kg 22.4×10−3
45ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ×10−6
高中物理 第7章 分子动理论 7.1 物体是由大量分子组成
第1节 物体是由大量分子组成的1．关于分子的质量，下列说法中正确的是( )A ．质量相同的任何物质，其分子的质量一定相同B ．摩尔数相同的物质，分子的质量一定相同C ．分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D ．密度大的物质，分子的质量一定大2．关于物体中的分子数目，下列说法中正确的是( )A ．质量相等的物体含有相同的分子数B ．体积相同的物体含有相同的分子数C ．物质的量相同的物体含有相同的分子数D ．密度相同的气体含有相同的分子数3．下列数值等于阿伏加德罗常数的是( )A ．1 m 3的任何物质所含的分子数B ．1 kg 的任何物质所含的分子数C ．标准状态下1 mol 气体所含的分子数D ．任何状态下1 mol 任何物质所含的分子数4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，需直接测量的物理量有( )A ．一滴油滴的体积B ．油膜的面积C ．油膜的厚度D ．酒精油酸溶液的体积及油滴总滴数5．某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A ＝V V 0B ．N A ＝ρV mC ．N A ＝M mD ．N A ＝M ρV 06．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积中所含分子个数为( )A ．N A /ρB ．N A /μC ．μN A /ρD ．ρN A /μ7．已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则水银分子的直径是( )A ．(6M πρN A )13B ．(3M 4πρN A )13C.6M πρN AD.M ρN A8．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9.(1)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________．(填选项前字母)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，1 mL 的溶液的滴数多记了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1 000 mL溶液中有纯油酸0.1 mL，用注射器测得1 mL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2所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，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.图210．钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A，请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式．(1克拉＝0.2克)11．1 cm3的水中和标准状况下1 cm3的水蒸气中各有多少个分子？在上述两种状态下，相邻两个水分子之间的间距各是多少？12．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2 kg/mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：(N A＝6×1023 mol－1)(1)这条大道共需多少个铁分子？(2)这些分子的质量为多少？参考答案1．C 2.C 3．CD 4．BD 5．BC 6．D 7．A 8．D 9．(1)AC(2)5×10－7 40 1.25×10－1010.0.2a M N A 36M ×10－3N A ρπ11．3.3×1022个 2.7×1019个 3.9×10－10 m 3.3×10－9 m12．(1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7 kg。
第十一章：分子热运动 能量守恒典型例题
第一节 物体是由大量分子组成的例题1：已知铜的密度为8.9×103kg/m 3，原子量为64，通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为：A 、7×10-6m 3B 、1×10-29m 3C 、1×10-26m 3D 、8×10-24m 3答案： B评析：本题为95年高考题，是一个典型的微观量计算题．由原子量知每摩尔铜的质量，再除以密度，得摩尔体积，最后用摩尔体积除以阿弗加德罗常数即可估算出每个铜原子所占的体积．本题还可以根据分子直径的数量级10-10m ，猜出答案．例题2：已知碳的摩尔质量为12g ，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol -1，求每个碳原子的质量．解：每个碳原子的质量为kg kg N m A 2623310995.11002.61012--⨯=⨯⨯==μ例题3：某教室长m 10，宽m 7，高m 3，试在标准状态下估算空气分子间的平均距离，并比较这个距离和分子直径的数量级．选题目的：理解阿伏伽德罗常数和摩尔体积的运用．解析：教室内空气的体积332103710m m V =⨯⨯=空气的物质的量mol mol n 33104.9104.22210⨯=⨯=- 空气的分子数为 27233106.5106104.9⨯=⨯⨯⨯==A nN N 个每个空气分子平均占有空间为326327108.3106.5210m m N V v -⨯=⨯==把每个分子占有的空间看成立方体，每个分子中心间的距离等于立方体的边长，用d 表示 m m v d 93263104.3108.3--⨯=⨯==分子直径的数量级为m 1010-，由上面计算可知，气体分子间距离的数量级为m 910-，约为分子直径的10倍．例题4：一滴水的体积为35102.1cm -⨯，如果放在开口容器中，由于蒸发每分钟能跑出的水分子数为8100.6⨯个，需要多长时间跑完？选题目的：理解阿伏伽德罗常数和摩尔体积的运用．解析：水的摩尔体积为mol m V /108.135-⨯=这一滴水含水分子数为 1723565100.41002.6108.110102.1⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---A N V v N 个 水分子跑完的时间为min 107.6100.6100.48817⨯=⨯⨯==n N t 我们知道，在开口容器中蒸发掉一滴水，根本不需要min 107.68⨯的时间，原因在于实际当中每分钟跑出的水分子数比8107.6⨯个还要多得多．例题5：从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（ ）A ．氧气的摩尔质量和氧分子的体积B ．氧分子的质量和氧分子的体积C ．氧分子的质量和氧气的摩尔质量D ．氧气的密度和氧气的摩尔质量选题目的：理解推导阿伏加德罗常数所需的物理量．解析： 要算出阿伏伽德罗常数，首先要知道1 mol 物质的质量M 或体积V ，设分子质量为m ，分子体积v ，则阿伏伽德常数． m M N A =，对固体和液体还有：vV N A = 在（A ）、（D ）选项中不知氧分子质量，不能算出阿伏伽德罗常数，故不能选（A ）、（D ）项；在（B ）项中不知氧气摩尔质量，不能算出阿伏伽德罗常数，故不能选（B ）项．值得注意的是在（A ）、（B ）选项中如果知道氧气的摩尔体积也不能算出阿伏伽德罗常数，因为气体分子间距离很大，不能忽略．正确选项（C ）例题6：已知金的密度为33/103.19m kg ⨯，体积为31cm 的金中含有多少个金原子？（取2位有效数字）选题目的：练习阿伏加德罗常数的应用．解析：设金的密度为ρ，体积为V ，质量为m ，则：金的质量为kg kg V m 2631093.1101103.19--⨯=⨯⨯⨯==ρ金的摩尔质量为kg M 197.0=金原子个数为：22232109.51002.6197.01093.1⨯=⨯⨯⨯==-A N M m N 个 第二节 分子的热运动例题1：在观察布朗运动的实验过程中，每隔5秒记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，如图所示，则下列说法错误的是A 、由图可以看出布朗运动是无规则的B 、图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹C 、若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度高时布朗运动显著D 、若对比不同颗粒大小时的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著答案：B评析：由于是每隔5秒记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，但并不知道这5秒时间内颗粒的运动轨迹（其实这5秒内的轨迹也是无规则的），所以记录下的并不是颗粒的实际运动轨迹．典型例题2：课本中画出了三个颗粒运动位置的连线图，这些连线是颗粒的运动轨迹吗？出题目的：理解分子运动的无规则性．解析：三颗粒运动位置的连线图，是显微镜下追踪三个悬浮颗粒的运动，每隔30S 把观察到的颗粒位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接起来所得到的连线图，从图中可以看出颗粒的运动是无规则的．在30S之间颗粒的运动也是很不规则的，不是沿直线运动，颗粒的实际运动情况比图中记录的还要复杂，因此，图中的连线不是颗粒运动的轨迹．例题3：在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动是（）A．布朗运动B．曲线运动C．自由落体运动D．无法确定选题目的：理解微粒做布朗运动的条件．解析：能用肉眼直接看得到的微粒是很大的颗粒，在同一时刻它们受到来自各个方向的空气分子撞击的合力几乎为零，微小的作用不能使这么大的颗粒作布朗运动，（A）错；微粒的运动是由于空气对流和在重力作用下的结果，微粒作曲线运动，（C）、（D）错。
高中物理物体是由大量分子组成的 例题解析
物体是由大量分子组成的 例题解析例１ 将3cm 1的油酸溶于酒精，制成3cm 200的油酸酒精溶液，已知3cm 1的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为2m 20.，由此可估测油酸分子的直径为多少？解析：1 cm 3油酸酒精溶液中油酸的体积V ＝2001×10－6 m 3，1滴油酸酒精溶液中油酸体积V 油酸＝V /50＝50200106⨯-m 3，则油酸分子的直径d ＝2.050200106⨯⨯=-S V 油膜m ＝5×10－10 m 。
友情提示：本题关键是知道分子的球形模型，理解用油膜法测分子直径的原理，运用公式d=V/S 进行计算，注意单位的统一。
除油膜法计算分子大小外，如果在已知分子的体积V 的情况下，对固体、液体还有方法：①当分子视为球体时，有V ＝ 43π (d/2)3＝πd 3/6，d ＝36πV；②当分子视为立方体时，d ＝3V 。
对气体，因分子的间距很大，不考虑气体分子的大小。
例２ 水的分子量是18，水的密度33m /kg 1001⨯=ρ.，阿伏加德罗常数123A mol 10026N -⨯=.，则(1)水的摩尔质量M ＝________1mol g -⋅或M ＝______1mol kg -⋅；(2)水的摩尔体积V ＝________13mol m -⋅；(3)一个水分子的质量m ＝_________kg ；(4)一个水分子的体积V ′＝__________3m ；(5)将水分子看做是个球体，水分子的直径d ＝________m ，一般分子直径的数量级都是___________m 。
解析：(1)某种物质的摩尔质量用“1mol g -⋅”做单位时，其数值与该物质的原子量相同，所以水的摩尔质量1mol g 18M -⋅=。
如果摩尔质量用国际单位制的单位“1mol kg -⋅”，就要换算成13mol kg 1018M --⋅⨯=。
物理粤教版选修3-3 第一章第一节物体是由大量分子组成的 课堂练习 含解析
1．(单选)阿伏加德罗常数所表示的是( )A．1 g物质内所含的分子数B．1 kg物质内所含的分子数C．单位体积的物质内所含的分子数D．1 mol任何物质内所含的分子数解析：选D.阿伏加德罗常数表示的是1 mol物质内所含的分子数．2．(单选)下列说法中正确的是( )A．物体是由大量分子组成的B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10 mC．本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10 kg解析：选A.物体是由大量分子组成的，故A项正确．一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10 m，故B项错误．本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C项错误．分子质量的数量级一般为10－26 kg，故D项错误．3．(单选)若以μ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，N A为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①N A＝Vρm②ρ＝μN AV0③m＝μN A④V0＝VN A其中正确的是( )A ．①和②都是正确的B ．①和③都是正确的C ．③和④都是正确的D ．①和④都是正确的解析：选B.对于气体，宏观量μ、V 、ρ之间的关系式仍适用，有μ＝ρV ，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有N A ＝μ/m ，所以m ＝μ/N A ，③正确．N A ＝μ/m ＝ρV m ，①式正确，由于气体的分子间有较大的距离，VN A 求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间．所以④式不正确．而②式是将④式代入①式得出的，也不正确．4．(单选)已经发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景．棱长为1 nm 的立方体可容纳液态氢分子(其直径为10－10 m)数最接近于( )A ．102个B ．103个C ．106个D ．109个解析：选B.1 nm ＝10－9 m ，则棱长为1 nm 的立方体的体积为V ＝(10－9)3 m 3＝10－27 m 3.估算时，可将液态氢分子看做棱长为10－10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积V 0＝(10－10)3 m 3＝10－30 m 3，所以可容纳的液态氢分子个数N ＝V V 0＝103个．5．已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103 kg/m 3，现有体积为4.0×10－8 m 3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的，试估算碳原子的直径．(保留两位有效数字)解析：这块金刚石的摩尔数为：n ＝ρV M ＝3.5×103×4.0×10－812×10－3mol ＝1.2×10－2 mol 则这块金刚石所含的碳原子数为：n′＝nN A＝1.2×10－2×6.0×1023＝7×1021(个) 每个碳原子体积为：V0＝Vn′＝4.0×10－87×1021m3＝5.7×10－30 m3把金刚石中碳原子看成球体，则由公式：V0＝43π⎝⎛⎭⎪⎪⎫d23＝π6d3可得d＝36Vπ＝2.2×10－10 m.答案：7×1021 2.2×10－10 m。
高中物理 第7章 分子动理论 第1节 物体是由大量分子组成的课后练习(含解析)新人教版选修3-3
物体是由大量分子组成的基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3～5题为多选题)1．(2018·山东省枣庄市八中高二下学期月考)关于分子，下列说法中正确的是( C ) A．分子是球形的，就像我们平时用的乒乓球一样有弹性，只不过分子非常非常小B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法只有油膜法这一种方法解析：分子的形状非常复杂，为了研究和学习的方便，把分子简化为球形，但实际上分子并不是真正的球形，故A错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10m，故B错、C对；油膜法只是测定分子大小的其中一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D错误。
2．最近发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。
已知1 nm(纳米)＝10－9 m，边长为1 nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近下面的哪一个数值( B )A．102B．103C．106D．109解析：纳米是长度的单位，1 nm＝10－9 m，即 1 nm＝10×10－10 m，所以排列的分子个数接近于10个，可容纳103个，B项正确。
3．油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( ABC )A．把油酸分子视为球体，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分展开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是10－15 m解析：油膜法测分子直径实验中，首先建立分子模型——球体，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，故A、B、C正确。
油酸分子直径的数量级是10－10 m，故D错误。
4．(2019·昌吉市第九中学高二月考)已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为N A，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法正确的是( ABC )A．单位体积的导电的电子数为ρN A MB ．单位质量的导电的电子数为 N A MC ．该导线中自由电子定向移动的平均速率为 IMρSN A e D ．该导线中自由电子定向移动的平均速率为I ρSe解析：单位体积内的电子数目为N ＝ρMN A ，故A 正确；单位质量的导电的电子数为N ′＝1MN A ，故B 正确；设自由电子定向移动的速率为v ，根据电流I ＝NeSv 知v ＝I NeS ＝IMρSN A e，故C正确，D 错误。
高二物理物体是由大量分子组成的试题
高二物理物体是由大量分子组成的试题1.分子直径数量级为___________,阿伏加德罗常数为__________摩-1【答案】10-10m,6.02 ×1023【解析】物体是由大量分子组成的，分子是保持物质化学性质不变的最小微粒，分子极小，其直径的数量级约为10-10m；一摩尔任何物质所含的分子个数均为阿伏加德罗常数6.02 ×1023 个。
【考点】本题主要考查学生对分子的认识及分子动理论知识的了解和掌握点评：属于课本基础知识，要勤看课本熟练记忆。
2.水和酒精混合后的体积__________于原来的体积之和，这说明水和酒精分子间是有_________的。
【答案】小、间隙【解析】从分子的性质角度考虑，分子间存在间隙，可以通过宏观现象表现出来，如气体可以被压缩，两种不同的液体混合后体积会变小：酒精和水都是由分子构成的物质，之所以总体积会减小，是因为它们的分子之间都存在一定的间隙．当把酒精和水混合以后，两种分子不发生化学反应，两种物质的分子相互穿插渗透，进入彼此的分子间隙．【考点】本题考查对了分子动理论的理解点评：用微观的观点来解释一些日常生活中的现象，因此要熟练掌握离子的基本性质，能用粒子的性质解释一些宏观现象，属于基础题型，是热学部分常考的知识点。
3.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出大气体中分子平均距离( )A．阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数,该气体的质量和体积D．该气体的密度,体积和摩尔质量【答案】B【解析】把气体分子看成正方体模型，气体分子间距较大，所以要计算出一个气体分子的体积，要先知道摩尔体积除以阿伏加德罗常数。
摩尔质量/密度=摩尔体积，根据摩尔体积/阿伏伽德罗常数=一个气体分子所占的体积，根据立方体的体积计算出两个气体分子间距。
所以B对。
【考点】本题考查了气体分子间距离的计算。
点评：熟悉气体分子间距计算方法要首先理解气体分子间距离很大，模型建立好，是解决这种问题的关键。
高二物理物体是由大量分子组成的试题
高二物理物体是由大量分子组成的试题1.已知铜的密度为8.9×103kg/m3，原子量为64，通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为：A．7×10-6m3B．1×10-29m3C．1×10-26m3D．8×10-24m3【答案】B【解析】本题为95年高考题，是一个典型的微观量计算题．由原子量知每摩尔铜的质量，再除以密度，得摩尔体积，最后用摩尔体积除以阿弗加德罗常数即可估算出每个铜原子所占的体积．思路分析：先求总体积，除以总个数，求一个的体积；本题还可以根据分子直径的数量级10-10m，试题点评：考查了阿弗加德罗常数是宏观与微观2.分子运动论的基本内容是：________组成，分子永不停息做______运动，分子间存在着相互作用的______力和_______力．【答案】物体有大量分子无规则引斥【解析】分子动理论的内容是：物质是有大量分子组成的；分子再做永不停息的热运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
共三句话，反映了三方面的问题。
思路分析：熟悉分子动理论的内容。
试题点评：考查对分子动理论的熟练程度。
3.水的摩尔质量为，密度为，则每个水分子的质量为_____，每个水分子所占体积为______．【答案】3.0 3.0【解析】每个分子质量为：1摩尔水的体积：每个分子的体积：思路分析：总质量除以总个数等于一个分子的质量，根据质量和密度求出体积，再用总体积除以总个数等于一个分子的体积。
试题点评：宏观体积与微观世界分子的体积联系的桥梁是阿伏加德罗常数4.酒精和水混合后体积减小表明（）A．分子间有相互作用力B．分子间有空隙C．分子永不停息地运动D．分子是微小的【答案】B【解析】酒精和水混合后，酒精分子和水分子彼此进入对方的间隙，使总体积减小，这说明分子间有空隙。
，故B对。
思路分析：从宏观现象找到微观本质。
试题点评：理解这类问题可以类比于黄豆和小米的混合现象。
5.用油膜法测出分子直径后，要测阿伏加德罗常数，只要知道油滴的（）A．摩尔质量B．摩尔体积C．体积D．密度【答案】B【解析】把油分子等效成球体，知道直径相当于知道一个油酸分子的体积，根据,所以选B.思路分析：根据直径可求的分子体积，摩尔体积与一个分子体积的比值即为阿伏加德罗常数。
71物体是由大量分子组成的每课一练(人教版选修3-3).doc
物体是由大量分子组成的1.（多选题）下列说法中正确的是（）A.物体是由大量分子组成的B.除了一些有机物的大分子外，多数分子大小的数量级为10一10 mC.我们所说的“分子”包含了单原子分子、多原子分子等多种意义D.分子的质量是很小的，其数量级为IO19 kg答案ABC2.（多选题）关于分子，下列说法中正确的是（）A.分子看作球是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球B.所有分子的直径都相同C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D.测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中一种方法解析实际上，分子的结构非常复杂，它的形状并不真的都是小球，分子的直径不可能都相同，测定分子大小的方法有许多种，尽管用不同方法测出的结果有差异，但数量级是一致的・答案ACD3・根据下列物理量（一组），就可以估算出气体分子间的平均距离的是（）A.阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和体积B.阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积C.阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度D.该气体的密度、体积和摩尔质量解析把气体分子所占空间理想成正方体，该正方体的边长即为 气体分子之间的距离.设气体分子所占空间的边长为a ,则一个气体 分子所占空间的体积V=a 3,已知气体的摩尔质量阪及密度P ,则 可知气体的摩尔体积心七,则这个气体分子所占空间的体积V=项正确・答案C4. 最近发现的纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前 景.边长为1 nm 的立方体可容纳液态氢分子（其直径约为10一" m ） 的个数最接近于（）A ・IO?个B ・1（）3个 C. ”个 D. 1（）9个解析1 nm = 10 " m ,—个液态氢分子的体积V-（少务,则n(10 9)3IO?个・答案B5. 采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（） A ・1滴油的质量和它的密度 B ・1滴油的体积和它的密度C ・1滴油的体积和它散成油膜的最大面积怎，其中N A 为阿伏加德罗常数，则/ =故C 选D.所散成的油膜的厚度和它的密度解析采用油膜法测分子直径，是把油膜理想成单分子油层，油层的厚度即为油分子的直径，故需要测量1滴油的体积和油膜的面积，故C 选项正确・答案c6. （多选题）已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积, 可以估算出（A. 固体物质分子的大小和质量B. 液体物质分子的大小和质量C. 气体物质分子的大小和质量D. 气体物质分子的质量解析 由于气体分子之间间距很大，不能认为气体分子一个挨一 个排列，所以不能估算出气体分子的大小，C 选项错误・答案ABD7.某种油剂的密度为8X102kg/m 3,取这种油剂0・8g 滴在水面答案B& （多选题）铜的摩尔质量为M,密度为小 若用M 表示阿伏加 德罗常数，则下列说法正确的是（）A ・1个铜原子的质量是〃/N A上, 最后形成油膜的最大面积约为（A ・ 10T°m2B ・ 10° n?C ・ 10" cn?D ・ 104cm2A X X 1 0 3解析 该种油剂0・8g 的体积K= 8X1q2 m 3 = lX10 6m 3，此油剂分子的直径最小IO 101X10 610 10m 2= 104 m 2.B・1个铜原子占有的体积是贡C.Im3铜所含原子的数目是“N A/MD.1kg铜所含原子的数目是NJM解析1个铜原子的质量应是A错.1个铜原子的体积人=忘=, B正确.1 铜含铜的原子个数N= , C正确.1 kg铜含铜原子数N= nN A =寺\\ =労，D正确・答案BCD9.（多选题）某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为兀密度为p,每个分子的质量和体积分别为m和人，则阿伏加德罗常数M可表示为（）▲r V-pvA・也=讥B・N A—m- M MC・N R—八m D・“A”解析气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错•由质量、体积、密度关系可推知B、C正确.答案BC10.（多选题）某同学在“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.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个的方格D.求每滴体积时，ImL的溶液的滴数多计了10滴v油酸分子直径d=l.计算结果明显偏大，可能是7取大 了或S 取小了，油酸未完全散开，所测S 偏小,就偏大，故A 选 项正确；油酸中含有酒精不影响测量结果，故B 选项错误；若计算 油膜面积时舍去了所有不足一个的方格，使S 变小，〃变大，故C 选 项正确；若测量油滴体积时,1 mL 的溶液滴数多记了 10滴，使7 变小，〃变小，故D 选项错误.答案AC11・在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中 油酸的体积为K 配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1 : 500J mL 油酸溶液50滴，那么一滴溶液的体积是 以一滴溶液中油酸体积为V= ________ cm 3.若实验中测得的结果如下表所示，请根据所给数据填写空白处的数值，并与公认的油酸分子直径值必=5.12X107° 断此实验是否符合数量级的要求.解析1滴溶液的体积7溶液二川mL f 其中含油酸体积解析mL,所m 作比较，并判7二金卩溶液二4X10 r据此算出3次测得的〃值分别为^^7.43X10 8cm r rf 2^7.34X 10 8cm , ^3^7.10X10 8cm ,其平均值"1 +〃2 + 〃3oin-—j~~- = 7.29X10 8cm = 7.29X10 10m这与公认值的数量级相吻合，故本次估测数值符合数量级的要 求.答案 5Q4><10~50 743 0・734 0.710 7.29X1O"10m 符12•在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，将油酸溶于酒精, 其浓度为每104mL 溶液中有6 mL 油酸•用注射器测得1 mL 上述溶 液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻 璃放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐 标纸上，其形状和尺寸如下图所示，坐标中正方形方格的边长为1(1) 油酸膜的面积是多少?(2) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少? (3) 按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析(1)油膜的轮廓包括了 126个小正方形，故油膜的面积Scm, 试求:=126 cm 2<(2)每滴溶液的体积h =mL , 含有纯油酸的体积V= =8X10 6mL ・V 8X10'610(3)〃 =g= [26 cm = 6.0X10 10 m ・ 答案 (1)126 cm 2 (2)8 X IO" mL (3)6X IO"10m13.钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设 钻石的密度为〃(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol).阿伏 加德罗常数为请写出“克拉钻石所含有的分子数和每个分子直径 的表达式.(1克拉=0・2克)解析«克拉钻石的摩尔数为0.2«/M.所含分子数为H =^N A . 钻石的摩尔体积为3(m 3/mol). 每个钻石分子的体积为14.要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不 只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中，比如说公共场所禁止 设钻石分子直径为d .则V.=3 /6MX10 3(单位为m)・3 /6MX1Q'3吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多.试估算一个高约2・8m 、面积约10 n?的两人办公室，若只有一人吸了一根烟.求:(1) 估算被污染的空气分子间的平均距离.(2) 另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分 子？(人正常呼吸一次吸入气体300 cm 3, 一根烟大约吸10次)空气分子数X 6.02 X ”3 个二 8.1 X ”2 个办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为每个污染分子所占体积为K=2 9^Q 21 in 3 ,所以平均距离为L=^/K=7X10 8m.(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为 2 ・9X1021X300X10'6个= 8・7Xl()i7个.答案(1)7 X 10'8 m (2)8.7 X 10” 个 个/米3 = 2.9X1021个/米彳 解析 (1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10X300 cm 3 ，含有 10X300X10'622.4X10 3 8.1 X1022 10X2.8。
高中物理 第一节物体是由大量分子组成的习题精选(一)
第一节物体是由大量分子组成的 习题精选(一)概念篇1．物质是由大量分子组成的，那么一滴水中含有的水分子数约为 ( ) ．A ．100万个B ．10亿个C ．1干亿个D ．2010个2．对液体和固体来说，如果用μ表示摩尔质量，m 表示分子质量ρ表示物质的密度，V 表示摩尔体积，v 表示分子体积，A N 表示阿伏加德罗常数，反映这些量之间关系的下列各式中，正确的是( ) ． A ．A V N v = B ．V μρ= C ．M v ρ= D ．A N m μ= 应用篇3．已知铜的摩尔质量是Mkg ／mol ，铜的密度是ρkg ／3m 八阿伏加德罗常数是A N /mol ，，则下列说法中正确的是( )A ．1kg 铜所含的原子数目是A N ρB ．1 3m 铜所含的原子数目是AN M ρC ．1个铜原子的质量是A MN ρD ．1个铜原子占有的体积是A MN ρ分析解答:1．[分析] 一滴水约为3310-⨯g ，则含水分子个数为32331061018A m N N M -⨯==⨯⨯个．[答案] D2．[分析]阿伏加德罗常数是1摩尔物质所含有的微粒数，V 是摩尔体积，v 是分子体积，V/v 是1摩尔物质的微粒数。
则A 正确，μ是摩尔质量，m 是分子质量, μ/m 是1摩尔物质的微粒数。
则D 正确．ρ是物质的密度，ρV 是l 摩尔物质的质量，则B 正确。
M 、 v 是分子质量、分子体积，ρ是物质的密度，与分子质量、分子体积没有ρ=m ／v 的关系。
则C 错．[答案]ABD3．[分析]因为1摩尔任何物质所含有的分子数都等于A N ，所以，要求某物质的分子个数，应先求出该物质所相当的摩尔数n ，则A n N ⋅即为该物质所含分子数．[解答]1kg 铜相当的摩尔数n ＝1M ，其所含的原子数为A N M ，所以选项A 错了；31m 铜的质量为ρ(kg)，它相当的摩尔数n M ρ=，所含原子数为A A N N nN M ρ==,选项B 是正确的；1个铜原子的质量1A M m N =，所以选项C 是错的；1个铜原子占有的体积1A A V M V N N ρ==式中V 为铜的摩尔体积，可见选项D 也是正确的．。
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物体是由大量分子组成的习题基础夯实1．用“油膜法”测算分子的直径时，必须假设的前提是( )A．将油分子看成球形分子B．认为油分子之间不存在间隙C．把油膜看成单分子油膜D．考虑相邻油分子的相互作用力2．(2012·潍坊模拟)最近发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。
已知1nm(纳米)＝10－9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )A．102 B．103 C．106 D．1093．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间的平均距离( )A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量4．用筷子滴一滴水，体积约为0.1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1，水的摩尔体积为V mol＝18cm3/mol)( ) A．6×1023个B．3×1021个C．6×1019个D．3×1017个5．(成都高二期末)某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，则关于该物质的说法中，不正确的是( )A．分子的质量是M/NB．单位体积内分子的个数是ρN/MC．分子的体积一定是M/(ρN)D．平均每个分子占据的空间是M/(ρN)6．(2012·寿光高二检测)体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为________。
已知阿伏加德罗常数为N A，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为________。
7．地球到月球的平均距离为384 400km，如果把铁的分子一个紧挨一个地排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问这条大道需要多少个分子？这些分子的总质量是多少？(已知铁分子的直径为×10－10m，铁的摩尔质量为×10－2kg/mol)8．(2011·南京高二检测)为保护环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。
在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用分钟。
测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为 a ＝100m 的长方形厚油层。
已知快艇匀速运动，漏出油的体积V ＝×10－3m 3。
(1)该厚油层的平均厚度D 为多少？(2)该厚油层的厚度D 约为分子直径d 的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10m)能力提升1．从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是( ) 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 2．下列说法中正确的是( ) A ．物体是由大量分子组成的B ．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10mC ．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D ．分子的质量是很小的，其数量级为10－10kg3．阿伏加德罗常数是N A mol －1，铜的摩尔质量是μkg/mol ，铜的密度是ρkg/m 3，则下列说法不正确的是( )A ．1m 3铜中所含的原子数为ρN AμB ．一个铜原子的质量是μN AC ．一个铜原子所占的体积是μρN AD ．1kg 铜所含有的原子数目是ρN A4．(江苏新海中学高二期末)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤： A ．向浅盘中倒入约2cm 深的水；B ．向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉)；C ．将油酸和酒精按一定比例配制好；D ．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到1mL 时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；E ．把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直到薄膜形态稳定；F ．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上；G ．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；H ．计算出油膜的厚度L ＝VS若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中含有纯油酸6mL ，上述溶液为75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，用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm ，试求：(1)油酸膜的面积是________cm 2；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL ；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________m 。
[(2)，(3)两问答案保留一位有效数字]5．(2012·威海模拟)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023mol －1。
若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。
(结果保留一位有效数字)6．水的摩尔质量为×10－2kg/mol ，摩尔体积为×10－5m 3/mol ，设想水分子是一个挨着一个排列的球体。
现有容积是250mL 的矿泉水一瓶。
(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为多大？(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈？(已知地球赤道的周长约为4×104km)1答案：ABC解析：用“油膜法”估测分子直径时不须考虑分子间的作用力，而且认为分子是紧密排列的，且把分子看成小球，在水面上形成单分子油膜。
2答案：B解析：纳米是长度的单位，1nm ＝10－9m ，即1nm ＝10×10－10m ，所以排列的分子个数接近于10个，可容纳103个，B 项正确。
3答案：B解析：对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离d 。
如：A 选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求得分子的体积V 0，故A 选项不正确。
同理对选项C ，D 进行分析判断，C 只能求出该气体的密度，D 能求出该气体的质量和摩尔数。
故正确答案为B 。
4答案：B 解析：n ＝VN A V mol＝错误!个≈3×1021个。
5答案：C解析：M /(ρN )是平均每个分子占据的空间并不一定是一个分子的体积，C 选项错。
6答案：V SMN A7答案：×1018个 ×10－7kg 解析：这条大道需要的分子个数为n ＝sd＝错误!个≈×1018个， 铁分子的质量m ＝M A N A＝错误!kg≈×10－26kg ，m 总＝mn ＝×10－26××1018kg ＝×10－7kg8答案：(1)2×10－8m (2)200倍 解析：(1)油层长度L ＝vt ＝8×90m＝720m 油层厚度D ＝V La＝错误!m ＝2×10－8m(2)n ＝D d ＝2×10－810－10＝200(倍)。
能力提升 1答案：D解析：阿伏加德罗常数是指1mol 任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数N A ＝摩尔质量M 分子质量m ，或N A ＝摩尔体积V分子体积V 0因此，正确的选项是D 。
2答案：A解析：物体是由大量分子组成的，故A 项正确。
一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10m ，故B 项错误。
本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C 项错误。
分子质量的数量级一般为10－26kg ，故D 项错误。
3答案：D解析：1m 3铜所含有的原子数为n ＝m μ·N A ＝ρ·V ′μN A ＝ρN Aμ，A 正确。
一个铜原子的质量为m 0＝μN A，B 正确。
一个铜原子所占的体积为V 0＝V N A ＝μρN A，C 正确。
1kg 铜所含原子数目为n ＝1μ·N A ＝N Aμ，D 错误。
4答案：(1)110 (2)8×10－6 (3)7×10－10解析：(1)由图示可知，油酸薄膜轮廓内的正方形个数为110个，则油酸膜的面积是S ＝110×1×1cm 2＝110cm 2；(2)1mL 溶液中含有纯油酸的体积为6104mL ，则1滴该液中含有纯油酸的体积为V ＝175×6104mL ＝8×10－6mL ；(3)d ＝V S ＝8×10－6×10－3×10－3110×10－4≈7×10－10m 。
5答案：3×1022解析：设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，则有Δn ＝ρ海－ρ岸VMN A ，代入数据得Δn ＝3×1022。
6答案：(1)×105m 2 (2)×107圈 解析：(1)水分子的体积为V 0＝V mol N A ，因为每个水分子的体积为V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3，所以D ＝36V 0π，形成水膜的面积S ＝V D ，将数据代入后得D ＝36××10－5×6×1023m ＝×10－10m ，S ＝250×10－6×10－10m 2＝×105m 2。
(2)250mL 水中分子的个数为n ＝V V 0，水分子排成的线长为s ＝n ·D ＝×1015m 。
可绕地球赤道的圈数为N ＝s L＝×107圈。