学习与评价高中物理选修33Word格式.docx
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.而单位体积的分子数为
=
.故答案为:
;
.
学习评价
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.阿伏伽德罗常数所表示的是( )
A.1g物质内所含的分子数
B.1kg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.1mol任何物质内所含的分子数
2.水的分子量是18,水的密度ρ=1.0×
103kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.02×
1023mol-1,则水的摩尔体积为( )
A.1.8×
10-2m3/molB.1.8×
10-3m3/mol
C.1.8×
10-4m3/molD.1.8×
10-5m3/mol
3.关于物体中的分子,下列说法中正确的是( )
A.质量相同的物质含有相同的分子数
B.体积相同的物质含有相同的分子数
C.摩尔数相同的物质含有相同的分子数
D.体积不同的同种气体含有相同的分子数
4.水分子的直径约为4×
10-10m,水的分子量为18,阿伏伽德罗常数NA=6.0×
1023mol-1,地球赤道周长为4.0×
107m,9g水分子一个紧挨一个排成单行,则可绕赤道的圈数是( )
A.3×
104B.3×
105
C.3×
106D.3×
107
5.已知银的密度ρ=10.5×
103kg/m3,摩尔质量M=108×
10-3kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×
1023mol-1,假设银导线中每个银原子提供一个自由电子,那么直径为2mm的导线中,每米含有的自由电子数目的数量级为( )
A.1022B.1023
C.1024D.1025
二、双项选择题(每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求)
6.从下列所给的数据中,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.水分子的体积和水的摩尔体积
D.水分子的质量和水的摩尔质量
7.利用下列哪一组物理量,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、该气体的摩尔体积
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
8.对于液体和固体,如果用M表示摩尔质量、m表示分子质量、ρ表示物质密度、V表示摩尔体积、V0表示分子体积、NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中正确的是( )
A.NA=
B.NA=
C.V=
D.V0=
第二节 测量分子的大小
理解油膜法测分子大小的原理,懂得收集和处理实验数据,得出实验结果.
1.油膜法测分子大小的原理
油膜法是粗略测定分子大小的一种方法,它将油酸分子(C17H33COOH)视为一个个紧挨着排列的小球,在水面上形成一层单分子油膜,这是物理学中的一个理想化模型(单分子油膜).这样,只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面形成的单层分子油膜面积S,就可估测出分子直径:
d=V/S.用油膜法测分子直径虽然比较粗略,但油膜法测出的分子大小的数量级是正确的.
2.分子模型
固体、液体分子结构可以理想化地视为紧密排列,若为球形分子模型,则如图1-2-1(a)所示;
若为立方体分子模型,则如图1-2-1(b);
对于气体分子模型,则如图1-2-1(c)所示.
图1-2-1
在“测量分子大小”的实验中,其原理是根据油酸分子体积和面积的比值来计算单个油酸分子的直径的。
此原理必须是基于以下哪种理想化的假设()
A.将油膜看做单分子膜,将油分子看作球形,认为油分子是一个挨一个的紧密排列的
B.将油膜看做双分子膜(上下两层),将油分子看作球形,认为油分子是一个挨一个的紧密排列的
C.将油膜看做单分子膜,将油分子看作立方体,认为油分子是一个挨一个的紧密排列的
D.将油膜看做双分子膜(上下两层),将油分子看作立方体,认为油分子是一个挨一个的紧密排列的
油膜法是粗略测定分子大小的一种方法,它将油酸分子(C17H33COOH)视为一个个紧挨着排列的小球,在水面上形成一层单分子油膜,这是物理学中的一个理想化模型(单分子油膜),所以答案为A。
1.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
2.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需知道油滴的( )
A.摩尔质量B.摩尔体积
C.体积D.密度
3.已知铜的密度为8.9×
103kg/m3,原子量为64,通过估算可知每个铜原子所占的体积为( )
A.7×
10-6m3B.1×
10-29m3
C.1×
10-26m3D.1×
10-24m3
4.体积为10-4cm3的油滴,滴在水面上展成单分子的油膜,则油膜面积的数量级为( )
A.106cm2B.105cm2
C.104cm2D.103cm2
5.体积为1×
10-3cm3的一滴油,滴在水面上均匀散开成一层薄薄的油膜,油膜面积为4m2,由此估算出该油分子的直径为( )
A.2.5×
10-5cmB.2.5×
10-6cm
C.2.5×
10-7cmD.2.5×
10-8cm
6.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,1mL的溶液的滴数误多记了10滴
7.在“测量分子大小”的实验中,以下实验应该注意的事项中说法正确的有()
A.实验可以用纯油酸溶液直接滴入浅盘中
B.实验前应把仪器都冲洗一下,可用同一吸管先后吸取酒精、油酸、溶液进行实验
C.油酸分子在水面上形成油膜时要在油膜稳定后再画出油膜轮廓
D.计算方格子数时,不足半格的要舍去,大于半格的算一个,方格边长越小越精确
8.关于分子,下列说法中正确的是( )
A.分子看作球形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只有油膜法一种
三、非选择题(按要求解答下列各题)
9.体积为V的油滴,滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为__________.已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为__________.
第三节 分子的热运动
1.知道扩散现象的概念,理解扩散现象是分子热运动的实验依据.
2.知道布朗运动的概念、产生原因以及影响因素.
3.知道分子热运动的概念以及影响分子热运动的因素.
1.分子热运动
(1)任何物质的分子都在做着永不停息的无规则运动,且该运动随着温度的升高而愈加剧烈,这种杂乱无章的运动,叫分子的热运动.
(2)扩散现象与布朗运动是分子永不停息的无规则运动的实验基础.
2.扩散现象
(1)不同物质相互接触时,可以彼此进入到对方中去的现象叫扩散现象.
(2)物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象,其中气态的扩散现象最明显,固态的扩散现象最不明显.
(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关,温度越高,扩散现象越显著,这表明温度越高,分子的运动越剧烈.
3.布朗运动
(1)悬浮在液体(气体)中的微粒不停地做无规则运动,这种运动叫布朗运动.微粒越小,布朗运动越明显;
温度越高,布朗运动越剧烈.
(2)产生原因:
是液体(气体)分子撞击的结果.当微粒受到各个方向的液体(气体)分子的撞击时所产生的作用力是不平衡的,这种不平衡使得小微粒向各个方向运动.如在某瞬间,它在受到液体(气体)分子从某一个方向撞击的分子数目多于从其他方向撞击的分子数目,则微粒将向冲力大的方向产生加速运动.由于分子的无规则运动,则分子撞击微粒过程产生的合力大小和方向也是无规则的,这样就引起了微粒的无规则运动.
(3)布朗运动是悬浮的固体微粒的运动,并不是实际看到分子在做无规则地运动.
(4)在不同的温度下,均能发生布朗运动,只是温度越高,布朗运动越剧烈.
(5)微粒的运动是无规则的,课本中把小炭粒的位置连接起来得到的折线并非微粒运动的实际轨迹,其实际轨迹比该折线更加杂乱无章.
【例1】 扩散现象说明了( )
A.气体没有固定的形状和体积
B.分子受重力作用的影响大
C.分子在不停地运动着
D.不同的分子之间可以相互转变
分析与解答 扩散现象是由于分子无规则运动而产生的物质迁移现象,它是分子本身无规则运动的结果,故答案为C.
图1-3-1
【例2】 用显微镜观察放在水中的花粉,追踪几粒花粉,并每隔30秒记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点,得到图1-3-1,图示折线()
A.是花粉的运动轨迹
B.是水分子的运动轨迹
C.花粉的实际轨迹比该拆线更加杂乱无章
D.说明花粉的运动轨迹没有规律性
分析与解答 此图画出每隔30秒观察到的花粉的位置,用线段依次连接起来,图线既不是花粉颗粒的运动轨迹,也不是水分子的运动轨迹.实际上这30秒内花粉微粒不是沿着折线运动的,更不能说明水分子沿折线运动.微粒运动的路线是在许多液体分子撞击下的平均效果的体现,其运动轨迹没有规律性.故答案为CD
1.关于扩散,下列说法正确的是( )
A.只有气体才有扩散现象
B.只有液体才有扩散现象
C.气体和液体有扩散现象,而固体没有
D.气体、液体和固体都有扩散现象
2.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,则这些微粒的运动是( )
A.布朗运动B.自由落体运动
C.由气流和重力引起的D.扩散运动
图1-3-2
3.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图1-3-2.图中记录的是( )
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
4.较大的悬浮颗粒不做布朗运动,是由于( )
A.液体分子不与较大的颗粒相撞
B.各个方向的液体分子对颗粒的冲力平均效果相互平衡
C.颗粒质量大,不能改变运动状态
D.如温度再升高一些,较大颗粒也会做布朗运动
5.下列例子中,能说明分子在不断地运动的是( )
A.将香水瓶盖打开后能闻到香味
B.汽车开过后,公路上尘土飞扬
C.洒在地上的水过一段时间就干了
D.漂浮在水面的花瓣随波逐流
6.下列实验中,能证实分子在做永不停息的无规则运动的是( )
A.布朗运动
B.酒精与水混合后总体积减少的实验
C.扩散实验
D.离子显微镜对分子的观察实验
7.关于布朗运动,下面说法正确的有( )
A.布朗运动指的是液体分子的无规则运动
B.布朗运动指的是固体分子的无规则运动
C.布朗运动指的是悬浮在液体(气体)中的微粒不停地做无规则的运动
D.布朗运动说明了液体(气体)分子在永不停息地做无规则运动
8.对于分子动理论的理解,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是悬浮在水中的花粉分子的运动
B.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
C.花粉微粒越小,扩散现象越明显
D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
图1-3-3
9.用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用线段依次连接这些点,如图1-3-3所示,则下列说法中正确的是( )
A.这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B.它说明花粉颗粒做无规则运动
C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能不在de连线上
10.下列四种现象中,属于扩散的是()
A.海绵状塑料可以吸水
B.揉面团时,加入小苏打,小苏打可以揉进面团内
C.放一匙食糖于一杯开水中,水会变甜
D.把一盆盛开的腊梅放入室内,会满室生香
第四节 分子间的相互作用力
1.知道分子间同时存在相互作用的引力和斥力,实际表现出来的分子力是它们的合力.
2.知道分子间的引力与斥力随分子间距离变化的关系,理解分子间的相互作用力的变化特点.
1.分子间存在空隙的实验
(1)扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动,同时也反映了分子间有空隙,若分子间无空隙,则无规则运动无法实现.
(2)气体容易被压缩,说明气体分子间有空隙.
(3)水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明液体分子间有空隙.
(4)物体的热胀冷缩现象是由于物体分子间的空隙增大或减小而造成的,这是固、液、气体共有的现象.
2.分子间同时存在相互作用的引力和斥力
(1)宏观分析
物体在被拉伸时需要一定的外力,这表明组成物质的分子之间存在相互作用的引力,所以要使物体被拉伸,一定需要有外力来克服分子之间的引力;
同样,物体在被压缩时也需要一定的外力,这表明组成物质的分子之间还存在相互作用的斥力,因此要使物体被压缩,一定需要外力来克服分子之间的斥力.
(2)微观分析
分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体、液体或气体,这说明分子之间存在着引力;
分子间有引力,而分子之间却有空隙,没有紧紧地被吸在一起,这说明分子间还存在着斥力.
3.分子间的相互作用力的变化特点
(1)分子之间总是同时存在着相互作用的引力和斥力.
(2)分子间的作用力与分子间的距离有关(请结合课本图1-4-2的示意图来理解).
【例1】 在通常情况下,固体分子的平均距离为r0,分子间的引力和斥力平衡,由此可判断( )
A.固体膨胀时,分子之间的距离增大,分子力表现为引力
B.固体膨胀时,分子之间的距离增大,分子力表现为斥力
C.固体压缩时,分子之间的距离减小,分子力表现为引力
D.固体压缩时,分子之间的距离减小,分子力表现为斥力
分析与解答 固体膨胀时,分子之间的距离增大,分子引力和斥力都减小,但此时引力大于斥力,分子力表现为引力;
固体压缩时,分子之间的距离减小,分子引力和斥力都增大,但斥力增大得快,故此时斥力大于引力,分子力表现为斥力.答案为AD.
【例2】 玻璃打碎以后,简单地拼在一起不能复原,其原因是()
A.玻璃分子间的斥力大于引力
B.玻璃分子间的引力等于斥力,分子力为零
C.玻璃分子间不存在分子引力,只有斥力
D.碎玻璃之间,大多数玻璃分子大于10r0,未达到分子引力作用的范围
分析与解答 分子间的引力只有在距离小于10-9m时(即10r0)才会比较显著.当把碎玻璃拼在一起时,由于接触面错落起伏,绝大多数分子的间距远大于10-9m,故引力非常小,根本不足以使它们连在一起,故答案为D。
1.下列各种现象中,说明了分子之间存在相互作用力的是( )
A.气体很容易被压缩
B.两块光滑的铅柱压紧后能合在一起
C.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出
D.滴入水中的墨水向不同的方向扩散
2.关于分子间相互作用的引力F引、斥力F斥以及分子力F随分子间距r的变化情况,下列说法正确的是( )
A.r越大、F引越大、F斥越小、F越大
B.r越大、F引越小、F斥越小、F越小
C.r越小、F引越大、F斥越大、F越大
D.以上说法都不正确
3.有两个分子A和B,它们之间相隔10倍直径.设A不动,而B逐渐向A靠近直到不能再靠近为止,则下列说法正确的是( )
A.分子力总是对B做正功
B.分子B总是克服分子力做功
C.开始时分子力对B做正功,后来B克服分子力做功
D.开始时B克服分子力做功,后来分子力对B做正功
4.液体和固体很难被压缩,原因是( )
A.分子间距离缩小时分子力表现为斥力
B.分子在不停地做无规则运动
C.分子间没有空隙
D.压缩时温度升高,产生膨胀
图1-4-1
5.如图1-4-1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,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是( )
A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力
D.若两个分子间距离越来越大,则分子力亦越来越大
6.下面证明分子间存在引力和斥力的实验中,正确的说法是( )
A.两块铅块压紧以后能连成一块,说明存在引力
B.固体、液体很难压缩,说明存在斥力
C.碎玻璃不能再拼成一整块,说明分子间存在引力
D.拉断一根绳子需要很大力气,说明存在斥力
7.两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于10r0以上,则这一过程中关于分子间的相互作用力的说法,正确的是( )
A.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间相互作用的合力在减小
D.分子间相互作用的合力先减小后增大,再减小到零
8.分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成,则( )
A.F引和F斥总是同时存在B.F引总是大于F斥,其合力总表现为引力
C.分子间的距离越小,F引越大,F斥越大
D.分子间的距离越小,F引越小,F斥越小
9.关于分子间相互作用力的说法中正确的是( )
A.分子间的相互作用是由组成分子的原子内部带电粒子间的相互作用引起的
B.温度越高,分子间的相互作用力就越大
C.分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小
D.分子间的作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关,分子间距离较大时分子间就只有相互引力的作用,当分子间距离较小时,就只有相互斥力的作用
第五节 物体的内能
1.知道温度的宏观解释和微观解释.
2.知道分子动能、分子平均动能和分子势能的概念.
3.知道物体内能的概念和理想气体微观模型.
1.温度
(1)温度的宏观解释:
温度是用来表示物体的冷热程度的物理量.
(2)温度的微观解释:
温度是分子平均动能的标志.
2.分子动能
分子由于做无规则的热运动而具有的能量叫分子的动能.物体温度升高,分子热运动加剧,分子平均动能增大;
反之,物体温度降低时,分子热运动减弱,分子平均动能减小.
3.分子势能
分子之间存在着相互作用力,因此分子具有它们的相对位置所决定的势能,这就是分子势能.其中,分子间的距离影响分子势能的大小,分子势能的变化可以由分子距离在变化时分子力做功的情况来判断:
分子力做正功,分子势能减少;
分子力做负功,分子势能增大.
4.物体内能
①物体内所有分子的势能和动能的总和,称为物体的内能,它与分子数、物体的温度和体积有关.②物体的状态发生变化时,物体的内能也发生变化.③物体内能的微观决定因素:
分子的势能、分子平均动能、分子的个数.④物体内能的宏观决定因素:
物体的体积、物体的温度、物体所含物质的多少.
【例1】 下列关于分子动能的说法,正确的是( )
A.物体的温度升高,每个分子的动能都增加
B.物体的温度升高,分子的平均动能增加
C.如果分子的质量为m,平均速率为v,则其平均动能为Ek=
mv2
D.分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子个数之比
分析与解答 温度是物体分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增加,但是其中也有个别分子的动能有可能减小.而分子平均动能等于物体内所有分子动能之和与所有分子个数之比,即:
Ek=(
mv
+
+…+
)/n,故答案为BD.
【例2】 质量相同的氢气和氧气温度相同,不考虑分子之间的势能,则下列叙述中正确的是( )
A.氧气的内能大
B.氢气的内能大
C.所有氢气分子和氧气分子的动能均相同
D.氢气分子的平均速率较大
分析与解答 由于气体分子之间的距离较大,气体之间的相互作用力几乎为零,分子的势能可以忽略不计,所以可以认为气体的内能由分子的平均动能和摩尔数(分子个数)共同决定.由于氢气和氧气的温度相同,故两气体的平均动能相同;
对于质量相同的氢气和氧气,则氢气含有的分子个数比氧气多,故答案B正确.而平均动能相同,并不代表每个分子的动能都相同;
在氢气分子质量比氧气分子质量小的情况下,有氢气分子的平均速率大的结果.故答案为BD.
1.下列说法正确的是( )
A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能
B.物体的动能减少时,物体的温度可能增加
C.物体的速度增大时,物体的内能增大
D.物体的分子势能由物体的温度和体积决定
2.一块10℃的铁和一块10℃的铝相比,以下说法中正确的是( )
A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等
B.铁的每个分子动能与铝