第一章过关检测 (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8小题只有一个选项符合题目要求，第9~12小题有多个选项符合题目要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1.下列关于热运动的说法正确的是() A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B.水结成冰后，水分子的热运动停止 C,水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 答案：C 解析：水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，选项A错误；分子在永不停 息地做无规则运动，选项B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一 个水分子的运动速率都增大，选项D错误，C正确。 2.质量相同、温度相同的氢气和氧气，计算时忽略气体分子间的分子势能，它们的 () A.分子数相同 B.内能相同 C.分子的平均速率相同 D.分子的平均动能相同 答案D 解析：氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的氧气和氢气的物质的量不同，所以 分子数也不相同，故选项A错误。温度是分子平均动能的标志，温度相同时，氧气 和氢气的分子平均动能相同，质量相同的氧气和氢气，氧气的分子数比氢气分子数 少，分子平均动能相同，分子势能均为零，所以氧气的内能要比氢气的内能小，故选 项B错误。温度相同时，氧气和氢气的分子平均动能相同，但由于氧气分子的质 量比氢气分子的质量大，所以它们的平均速率并不相等，故选项C错误，D正确。 3.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与 人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相 同、直径不同的球体，并用PM1o、PM2.5分别表示直径小于或等于10um、2.5 u的颗粒物。某科研机构对某地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地 面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM1o的大悬浮颗 粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材 料，以下叙述正确的是( A.PM1o表示直径小于或等于1.0×106m的悬浮颗粒物 B.PM1o受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
第一章过关检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~8 小题只有一个选项符合题目要求,第 9~12 小题有多个选项符合题目要求,全 部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.下列关于热运动的说法正确的是( ) A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈 B.水结成冰后,水分子的热运动停止 C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈 D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大 答案:C 解析:水流速度是机械运动速度,不能反映热运动情况,选项 A 错误;分子在永不停 息地做无规则运动,选项 B 错误;水的温度升高,水分子的平均速率增大,并非每一 个水分子的运动速率都增大,选项 D 错误,C 正确。 2.质量相同、温度相同的氢气和氧气,计算时忽略气体分子间的分子势能,它们的 ( ) A.分子数相同 B.内能相同 C.分子的平均速率相同 D.分子的平均动能相同 答案:D 解析:氧气和氢气的摩尔质量不同,质量相等的氧气和氢气的物质的量不同,所以 分子数也不相同,故选项 A 错误。温度是分子平均动能的标志,温度相同时,氧气 和氢气的分子平均动能相同,质量相同的氧气和氢气,氧气的分子数比氢气分子数 少,分子平均动能相同,分子势能均为零,所以氧气的内能要比氢气的内能小,故选 项 B 错误。温度相同时,氧气和氢气的分子平均动能相同,但由于氧气分子的质 量比氢气分子的质量大,所以它们的平均速率并不相等,故选项 C 错误,D 正确。 3.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与 人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相 同、直径不同的球体,并用 PM10、PM2.5 分别表示直径小于或等于 10 μm、2.5 μm 的颗粒物。某科研机构对某地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地 面高度百米的范围内,PM10 的浓度随高度的增加略有减小,大于 PM10 的大悬浮颗 粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材 料,以下叙述正确的是( ) A.PM10 表示直径小于或等于 1.0×10-6 m 的悬浮颗粒物 B.PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C.PM1o和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.PM2.s的浓度随高度的增加逐渐增大 答案：C 解析：PM10表示直径小于或等于1.0×105m的悬浮颗粒物，选项A错误；颗粒物悬 浮时，受到的空气分子作用力的合力与其重力相等，选项B错误；PM10和大悬浮颗 粒物都在天空中做无规则运动，即它们在做布朗运动，选项C正确：由题意可 知，PM2.5浓度随高度的增加逐渐减小，选项D错误。 4.已知地球的半径为6.4×103km,水的摩尔质量为1.8×102 kg/mol,阿伏加德罗常 数为6.02×1023mo,设想将1g水均匀地分布在地球表面，估算1m2的地球表面 上分布的水分子数目约为( A.7×107 B.3×108 C.3×1011 D.7×1010 答案：A 解析：1g水所含分子数为n=N,1m2地球表面上分布的水分子数为 m品=7x10,故选项A正确。 5.下列说法正确的是() A.分子间的平均距离增大时，其分子势能一定增大 B.分子间的平均距离增大时，其分子势能一定减小 C.物体的体积增大时，其分子势能一定增大 D.0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，分子势能减小 答案D 解析：若分子间的平均距离在大于o(o约为10-10m)的范围内增大，由于分子间的 作用力表现为引力，分子间平均距离增大时，分子力对分子做负功，分子势能将增 大：若分子间的平均距离在小于心的范围内增大，由于分子间的作用力表现为斥 力，分子间平均距离增大时，分子力对分子做正功，分子势能将减小，选项A、B错 误。由于物体的体积随分子间的平均距离的增大而增大，所以其分子势能随分子 距离的变化，与分子势能随物体的体积的变化规律相同，选项C错误。水在 04℃的范围内温度升高时，表现出反常膨胀的特性，温度升高，体积反而减 小，0℃的冰体积最大，0℃的水变成0℃的冰时，由于要放热，而且温度不变，所以 水的分子势能减小，选项D正确。 6.下列同学的观点，你认为正确的是( )】 A摔碎的陶瓷片不能拼合成原来的完好样子，是由于分子间的斥力大于引力 B.两分子间的距离增大，分子势能可能先增大后减小 C.-5℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 D.任何物体都具有内能，一般说来物体的温度和体积变化时它的内能会随之改变 答案D
C.PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大 答案:C 解析:PM10 表示直径小于或等于 1.0×10-5 m 的悬浮颗粒物,选项 A 错误;颗粒物悬 浮时,受到的空气分子作用力的合力与其重力相等,选项 B 错误;PM10 和大悬浮颗 粒物都在天空中做无规则运动,即它们在做布朗运动,选项 C 正确;由题意可 知,PM2.5 浓度随高度的增加逐渐减小,选项 D 错误。 4.已知地球的半径为 6.4×103 km,水的摩尔质量为 1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常 数为 6.02×1023mol-1 ,设想将 1 g 水均匀地分布在地球表面,估算 1 m2 的地球表面 上分布的水分子数目约为( ) A.7×107 B.3×108 C.3×1011 D.7×1010 答案:A 解析:1 g 水所含分子数为 n= 𝑚 𝑀 NA,1 m2 地球表面上分布的水分子数为 n'= 𝑛 4π𝑅 2=7×107 ,故选项 A 正确。 5.下列说法正确的是( ) A.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大 B.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定减小 C.物体的体积增大时,其分子势能一定增大 D.0 ℃的水变成 0 ℃的冰时,体积增大,分子势能减小 答案:D 解析:若分子间的平均距离在大于 r0(r0 约为 10-10 m)的范围内增大,由于分子间的 作用力表现为引力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做负功,分子势能将增 大;若分子间的平均距离在小于 r0 的范围内增大,由于分子间的作用力表现为斥 力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做正功,分子势能将减小,选项 A、B 错 误。由于物体的体积随分子间的平均距离的增大而增大,所以其分子势能随分子 距离的变化,与分子势能随物体的体积的变化规律相同,选项 C 错误。水在 0~4 ℃的范围内温度升高时,表现出反常膨胀的特性,温度升高,体积反而减 小,0 ℃的冰体积最大,0 ℃的水变成 0 ℃的冰时,由于要放热,而且温度不变,所以 水的分子势能减小,选项 D 正确。 6.下列同学的观点,你认为正确的是( ) A.摔碎的陶瓷片不能拼合成原来的完好样子,是由于分子间的斥力大于引力 B.两分子间的距离增大,分子势能可能先增大后减小 C.-5 ℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 D.任何物体都具有内能,一般说来物体的温度和体积变化时它的内能会随之改变 答案:D
解析：摔碎的陶瓷片不能拼合成原来的完好样子，是因为分子间距离太大，不能到 达分子间作用力的作用范围，故选项A说法不符合题意。两分子间的距离增大， 分子势能可能先减小后增大，不可能先增大后减小，故选项B说法不符合题意。 5℃时水已经结冰，水分子仍在做无规则的热运动，故选项C说法不符合题意。 任何物体都具有内能，一般来说物体的温度变化时分子动能变化，体积变化时分子 势能发生变化，内能是分子动能和分子势能之和，物体的内能会随之改变，故选项 D说法符合题意。 7.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距 离，图中实线α、虚线b分别表示两个分子间斥力、引力的大小随分子间距离变 化的规律，c为两曲线的交点。则下列说法正确的是() A.a为斥力曲线，b为引力曲线，c点横坐标的数量级为1010m B.a为引力曲线，b为斥力曲线，c点横坐标的数量级为1010m C,若两个分子间距离大于c点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力 D两个分子间距离越大，分子势能一定越大 答案：A 解析：在F-r图像中，随着距离的增大斥力比引力变化得快，所以b为引力曲线，α为 斥力曲线，c点横坐标的数量级为1010m,选项A正确，B错误：若两个分子间距离 大于c点的横坐标，则分子间作用力表现为引力，选项C错误：当分子间的距离小 于c点的横坐标时，当距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，选项D错误。 8.钻石是高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为p(单位为 kg/m3),摩尔质量为M单位为gmol),阿伏加德罗常数为Na,已知1克拉等于0.2 g,则() A.a克拉钻石所含有的分子数为2x1o3awA M Ba克拉钻石所含有的分子数为兴 C.每个钻石分子直径的表达式为 6M×103 (单位为m) NApπ D.每个钻石分子直径的表达式为3 6M(单位为m) NAPTt 答案：C 解析：a克拉钻石的物质的量为n=2,所含的分子数为N=nWA=20WA M M 故选项A、B错误；钻石的摩尔体积为V=Mx103 每个钻石分子体积为0=义=Mx10 NA PNA
解析:摔碎的陶瓷片不能拼合成原来的完好样子,是因为分子间距离太大,不能到 达分子间作用力的作用范围,故选项 A 说法不符合题意。两分子间的距离增大, 分子势能可能先减小后增大,不可能先增大后减小,故选项 B 说法不符合题意。- 5 ℃时水已经结冰,水分子仍在做无规则的热运动,故选项 C 说法不符合题意。 任何物体都具有内能,一般来说物体的温度变化时分子动能变化,体积变化时分子 势能发生变化,内能是分子动能和分子势能之和,物体的内能会随之改变,故选项 D 说法符合题意。 7.如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子的距 离,图中实线 a、虚线 b 分别表示两个分子间斥力、引力的大小随分子间距离变 化的规律,c 为两曲线的交点。则下列说法正确的是( ) A.a 为斥力曲线,b 为引力曲线,c 点横坐标的数量级为 10-10 m B.a 为引力曲线,b 为斥力曲线,c 点横坐标的数量级为 10-10 m C.若两个分子间距离大于 c 点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力 D.两个分子间距离越大,分子势能一定越大 答案:A 解析:在 F-r 图像中,随着距离的增大斥力比引力变化得快,所以 b 为引力曲线,a 为 斥力曲线,c 点横坐标的数量级为 10-10 m,选项 A 正确,B 错误;若两个分子间距离 大于 c 点的横坐标,则分子间作用力表现为引力,选项 C 错误;当分子间的距离小 于 c 点的横坐标时,当距离增大时,分子力做正功,分子势能减小,选项 D 错误。 8.钻石是高强度钻头、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 NA,已知 1 克拉等于 0.2 g,则( ) A.a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10 -3𝑎𝑁A 𝑀 B.a 克拉钻石所含有的分子数为𝑎𝑁A 𝑀 C.每个钻石分子直径的表达式为√ 6M×10 -3 N𝐴 ρ𝜋 3 (单位为 m) D.每个钻石分子直径的表达式为√ 6𝑀 𝑁A𝜌π 3 (单位为 m) 答案:C 解析:a 克拉钻石的物质的量为 n= 0.2𝑎 𝑀 ,所含的分子数为 N=nNA= 0.2𝑎𝑁A 𝑀 , 故选项 A、B 错误;钻石的摩尔体积为 V=𝑀×10 -3 𝜌 每个钻石分子体积为 V0= 𝑉 𝑁A = 𝑀×10 -3 𝜌𝑁A
该钻石分子直径为d则π() 由上述公式可求得d=3Mx10图 √NAP单位为m,故选项C正确，D错误。 9.关于布朗运动、分子动能、内能和温度，下列叙述正确的是() A.布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映 B.分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 C物体的温度升高时，其中的每个分子的动能都将增大 D.温度低的物体内能不一定小 答案：AD 解析：布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它反映 了液体分子的运动，故选项A正确：分子间的距离增大时，分子间的引力与斥力都 减小，故选项B错误；由于分子运动的无规则性，温度升高时，不是每个分子的动能 都增加，故选项C错误：物体的内能取决于温度、体积及物体的质量，所以温度低 的物体内能不一定小，故选项D正确。 10.某气体的摩尔质量为M分子质量为m。若1mol该气体的体积为Vmol,密度为 p,则该气体单位体积分子数为（阿伏加德罗常数为NA( ) A名 B C.PNA D.PNA M n 答案：ABC 解析：根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，选项A中NA 是指每摩尔该气体含有的气体分子数量，'ml是指每摩尔该气体的体积，两者相除 刚好得到单位体积该气体含有的分子数量，选项A正确：选项B中，摩尔质量M与 分子质量m相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为NA,此时就与选 项A相同了，故选项B正确：选项C中，气体摩尔质量与其密度相除刚好得到气体 的摩尔体积Vmol,所以选项C正确，D错误。 11.氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分 比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是()》 单位速率间隔的分子数 占总分子数的百分比 020040060080007m's） A.图中两条曲线下面积相等 B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
该钻石分子直径为 d,则 V0= 4 3 π( 𝑑 2 ) 3 由上述公式可求得 d=√ 6M×10 -3 N𝐴ρ𝜋 3 (单位为 m),故选项 C 正确,D 错误。 9.关于布朗运动、分子动能、内能和温度,下列叙述正确的是( ) A.布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子的热运动的反映 B.分子间的距离增大时,分子间的引力增大而斥力减小 C.物体的温度升高时,其中的每个分子的动能都将增大 D.温度低的物体内能不一定小 答案:AD 解析:布朗运动不是液体分子的运动,而是悬浮在液体中的小颗粒的运动,它反映 了液体分子的运动,故选项 A 正确;分子间的距离增大时,分子间的引力与斥力都 减小,故选项 B 错误;由于分子运动的无规则性,温度升高时,不是每个分子的动能 都增加,故选项 C 错误;物体的内能取决于温度、体积及物体的质量,所以温度低 的物体内能不一定小,故选项 D 正确。 10.某气体的摩尔质量为 M,分子质量为 m。若 1 mol 该气体的体积为 Vmol,密度为 ρ,则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为 NA)( ) A. 𝑁A 𝑉mol B. 𝑀 𝑚𝑉mol C. 𝜌𝑁A 𝑀 D. 𝜌𝑁A 𝑚 答案:ABC 解析:根据题意,气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量,选项 A 中 NA 是指每摩尔该气体含有的气体分子数量,Vmol 是指每摩尔该气体的体积,两者相除 刚好得到单位体积该气体含有的分子数量,选项 A 正确;选项 B 中,摩尔质量 M 与 分子质量 m 相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数,即为 NA,此时就与选 项 A 相同了,故选项 B 正确;选项 C 中,气体摩尔质量与其密度相除刚好得到气体 的摩尔体积 Vmol,所以选项 C 正确,D 错误。 11.氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分 比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是( ) A.图中两条曲线下面积相等 B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 答案：ABC 解析：由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分 子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故选项A 符合题意。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为 氧气分子在0℃时的情形，分子平均动能较小，故选项B符合题意。实线对应的 最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度高，为100℃时的情形， 故选项C符合题意。图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无 法确定分子具体数目，故选项D不合题意。 12.图中甲、乙两图分别表示两个分子之间分子间作用力和分子势能随分子间距 离变化的图像。由图像判断下列说法正确的是( A.当分子间距离为时，分子间作用力和分子势能均最小且为零 B.当分子间距离>%时，分子间作用力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离>%时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D.当分子间距离时，分子间作用力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小，故选项B 错误：由题图可知，当分子间距离为m时，分子势能最小，分子势能随分子间距离的 增大而增加，故选项C正确；由题图可知，当分子间距离为m时，分子间作用力和分 子势能均最小，分子间距离逐渐减小，分子间作用力和分子势能都逐渐增加，故选 项D正确。 二、实验题（共2小题，共20分） 13.(8分)在用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1滴在水面上，待油膜形状稳定。 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1滴油酸酒精溶液的体积
D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 答案:ABC 解析: 由题图可知,在 0 ℃和 100 ℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分 子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于 1,故选项 A 符合题意。温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,虚线为 氧气分子在 0 ℃时的情形,分子平均动能较小,故选项 B 符合题意。实线对应的 最大比例的速率区间内分子动能大,说明实验对应的温度高,为 100 ℃时的情形, 故选项 C 符合题意。图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例,但无 法确定分子具体数目,故选项 D 不合题意。 12.图中甲、乙两图分别表示两个分子之间分子间作用力和分子势能随分子间距 离变化的图像。由图像判断下列说法正确的是( ) A.当分子间距离为 r0 时,分子间作用力和分子势能均最小且为零 B.当分子间距离 r>r0 时,分子间作用力随分子间距离的增大而增大 C.当分子间距离 r>r0 时,分子势能随分子间距离的增大而增大 D.当分子间距离 rr0 时,分子间作用力表现为引力,随分子间距离的增大先增大后减小,故选项 B 错误;由题图可知,当分子间距离为 r0 时,分子势能最小,分子势能随分子间距离的 增大而增加,故选项 C 正确;由题图可知,当分子间距离为 r0 时,分子间作用力和分 子势能均最小,分子间距离逐渐减小,分子间作用力和分子势能都逐渐增加,故选 项 D 正确。 二、实验题(共 2 小题,共 20 分) 13.(8 分)在用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 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 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 1 滴在水面上,待油膜形状稳定。 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 1 滴油酸酒精溶液的体积
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。 完成下列填空。 (1)上述步骤中，正确的顺序是 。 (填写步骤前面的数字) (2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液：测得1cm3的油酸酒 精溶液有50滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面 积是0.13m2。 由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留1位有效数字) 答案：(1)④①②⑤③ (2)5×1010 解析：(1)实验时先配溶液，然后再将痱子粉撒入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计 算面积，因此正确的操作顺序是④①②⑤③。 2)根据题意可得d4-品立×10 m=5×1010m。 0.13 14.(12分)在用油膜法估测分子的大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每 104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL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，用彩笔在玻璃板上 描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方 形方格的边长为1cm。 (1)把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为薄膜是由 油酸分子组成的，并把油酸分子简化成 油膜的 被认为是油酸分 子的直径。 (2)油酸薄膜的面积是 cm2。 (3)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mLe (4)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 m。(保留1位有效数字) 答案：(1)单层的球形厚度 (2)116 (3)8×106 (4)7×1010 解析(1)酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，所以认为油酸薄膜是由单 层的油酸分子组成的，并且把油酸分子简化成球形，便于计算，油膜的厚度就可以 被认为是油酸分子的直径。 (2)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可数出共有116个 方格，故油膜的面积S=116×1cm2=116cm2
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。 完成下列填空。 (1)上述步骤中,正确的顺序是 。(填写步骤前面的数字) (2)将 1 cm3 的油酸溶于酒精,制成 300 cm3 的油酸酒精溶液;测得 1 cm3 的油酸酒 精溶液有 50 滴。现取 1 滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面 积是 0.13 m2。 由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留 1 位有效数字) 答案:(1)④①②⑤③ (2)5×10-10 解析:(1)实验时先配溶液,然后再将痱子粉撒入水中,将液滴滴入水中,描绘轮廓,计 算面积,因此正确的操作顺序是④①②⑤③。 (2)根据题意可得 d= 1 300 × 1 50 ×10 -6 0.13 m=5×10-10 m。 14.(12 分)在用油膜法估测分子的大小的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL,用注射器测得 1 mL 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,用彩笔在玻璃板上 描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方 形方格的边长为 1 cm。 (1)把 1 滴油酸酒精溶液滴在水面上,在水面上形成油酸薄膜,认为薄膜是由 油酸分子组成的,并把油酸分子简化成 ,油膜的 被认为是油酸分 子的直径。 (2)油酸薄膜的面积是 cm2。 (3)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL。 (4)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 m。(保留 1 位有效数字) 答案:(1)单层的 球形 厚度 (2)116 (3)8×10-6 (4)7×10-10 解析:(1)酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,所以认为油酸薄膜是由单 层的油酸分子组成的,并且把油酸分子简化成球形,便于计算,油膜的厚度就可以 被认为是油酸分子的直径。 (2)根据数方格数的原则“多于半个的算一个,不足半个的舍去”可数出共有 116 个 方格,故油膜的面积 S=116×1 cm2=116 cm2
(3)1滴油酸酒精溶液的体积-弓mL,1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 /-18P=8×10-6mL。 9油酸分子的直径d皆=00m=7x10-10m。 三、计算题（共2小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位) 15.(14分)空调在制冷过程中，室内水蒸气接触蒸发器（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，排出液化水的 体积V=1.0×103cm3。己知水的密度p=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,.阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol。求：（结果均保留1位有效数字） (1)该液化水中含有水分子的总数N; (2)一个水分子的直径d。 答案：(1)3×1025 (2)4×10-10m 解析：(1)液化水的质量m=pV=1.0×103×1.0×103×10-6kg=1.0kg 水分子数 N-VA=1L0x60x10 -=3×1025。 M 1.8×102 (2)建立水分子的球体模型有点=πd NA 6 h =18×102 1.0×103 m3/mol=1.8×105m3mol 可得水分子直径d=3熙= 6×1.8×105 √NA V3.14x6.0x1025m=4×10-10m。 16.(18分)晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，是一种发展中的高 强度材料，具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。它是一些非常细、非常 完整的丝状（截面为圆形）晶体。现有一根铁晶，直径D=1.60μm,用F=0.0264N 的力能将它拉断，将铁原子当作球形处理。（铁的密度p=7.92gcm3,铁的摩尔质量 为55.58×103kg/mol,NA=6.02×1023mol) (1)求铁晶中铁原子的直径。 (2)请估算拉断过程中最大的铁原子间作用力F'。 答案：(1)2.82×1010m (2)8.25×1010N 解析：(1)因为铁的摩尔质量M=55.58×10-3 kg/mol 所以铁原子的体积 Vo=_M 7.92×102x6.02x102m3=1.17×10-29m3 55.58×103 PNA 铁原子直径d=3 =2.82×10-10m。 π
(3)1 滴油酸酒精溶液的体积 V'= 1 75 mL,1 滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 V= 6 10 4V'=8×10-6 mL。 (4)油酸分子的直径 d=𝑉 𝑆 = 8×10 -12 116 ×10 -4 m=7×10-10 m。 三、计算题(共 2 小题,共 32 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和 单位) 15.(14 分)空调在制冷过程中,室内水蒸气接触蒸发器(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,排出液化水的 体积 V=1.0×103 cm3。已知水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量 M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.0×1023 mol-1。求:(结果均保留 1 位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数 N; (2)一个水分子的直径 d。 答案:(1)3×1025 (2)4×10-10 m 解析:(1)液化水的质量 m=ρV=1.0×103×1.0×103×10-6 kg=1.0 kg 水分子数 N=𝑚 𝑀 NA= 1.0×6.0×10 23 1.8 ×10 -2 =3×1025。 (2)建立水分子的球体模型有𝑉0 𝑁A = 1 6 πd 3 V0= 𝑀 𝜌 = 1.8×10 -2 1.0×10 3 m3 /mol=1.8×10-5 m3 /mol 可得水分子直径 d=√ 6𝑉0 π𝑁A 3 = √ 6×1.8×10 -5 3.14×6.0×10 23 3 m=4×10-10 m。 16.(18 分)晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维,是一种发展中的高 强度材料,具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。它是一些非常细、非常 完整的丝状(截面为圆形)晶体。现有一根铁晶,直径 D=1.60 μm,用 F=0.026 4 N 的力能将它拉断,将铁原子当作球形处理。(铁的密度 ρ=7.92 g/cm3 ,铁的摩尔质量 为 55.58×10-3 kg/mol,NA=6.02×1023 mol-1 ) (1)求铁晶中铁原子的直径。 (2)请估算拉断过程中最大的铁原子间作用力 F'。 答案:(1)2.82×10-10 m (2)8.25×10-10 N 解析:(1)因为铁的摩尔质量 M=55.58×10-3 kg/mol 所以铁原子的体积 V0= 𝑀 𝜌𝑁A = 55.58×10 -3 7.92 ×10 3 ×6.02×10 23 m3=1.17×10-29 m3 铁原子直径 d=√ 6V0 𝜋 3 =2.82×10-10 m
(2)因原子力的作用范围在1010m数量级，阻止拉断的原子力主要来自断开截面 上的所有原子对。当铁晶上的拉力分摊到一对铁原子上的力超过拉伸过程中的 原子间最大原子力时，铁晶就被拉断。 单个原子球的截面积S=4=6.24×10-20m2 4 铁晶断面面积S”-D=2.01×10-12m2 4 断面上排列的铁原子数N=三=3.2×107 所以拉断过程中最大铁原子间作用力 F'=5=00264N=8.25×1010N。 N3.2×107
(2)因原子力的作用范围在 10-10 m 数量级,阻止拉断的原子力主要来自断开截面 上的所有原子对。当铁晶上的拉力分摊到一对铁原子上的力超过拉伸过程中的 原子间最大原子力时,铁晶就被拉断。 单个原子球的截面积 S=𝜋d 2 4 =6.24×10-20 m2 铁晶断面面积 S'=𝜋D 2 4 =2.01×10-12 m2 断面上排列的铁原子数 N=S' S =3.2×107 所以拉断过程中最大铁原子间作用力 F'=F N = 0.026 4 3.2×10 7 N=8.25×10-10 N