高中物理第1章分子动理论第1节分子动理论的基本观点学业分层测评鲁科版选修3-3

浮力作用而漂浮，故它的运动不属于布朗运动，选项
B 错误；温度越高 PM2.5 活动越剧
烈，选项 C 正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小
PM2.5 在空气中的
浓度，选项 D 正确； PM2.5 中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈，选项
E
正确．
【答案】 CDE
8．若以 V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，
实验室里空气分子的数目，有两位同学各提出了一个方案：
方案 1
取分子直径
D＝ 1×10－10 m， 算出分子体积
V1
＝
1 6π
D3，
根据实验室内空气的体
V 6abc 积 V＝ abc， 算得空气分子数为： n＝ V1＝πD3. 方案 2 根据化学知识 ， 1 mol 空气在标准状态下的体积 V0＝ 22.4 L＝ 22.4 ×10 － 3 m3.
(2) 若油酸酒精溶液体积浓度为
改正其中的错误： _______________ 0.10 %，一滴溶液的体积为 4.8 ×10 －3mL， 其形成的油 膜面积为 40 cm2，则估测出油酸分子的直径为 __________ m.
【解析】 (1) ②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累
M表示水的摩尔质量 ，Mo 表示一个水分子的质量 ， V0 表示一个水分 子的体积 ， NA 表示阿伏伽
德罗常数，则下列关系式正确的是 ( )
【导学号： 30110004】
M A． V＝ ρ
V B． V0＝NA
M C． M0＝NA
3/6
M D． ρ＝ NAV0
ρＶ E． NA＝ M0
【解析】 因 ρ 表示在标准状态下水蒸气的密度， M表示水的摩尔质量，则在标准状
n′
＝
V′ VANA＝
1×10－3 22.4 ×
6.02
×
1023
个
≈
2.7
×
10
19
个
，
设水蒸气分子所占据的空间为正方体
， 分子间距为
d′ ， 则有
V′
0＝
V′ n′
＝
d′
3
，
3 所以 d′ ＝
V′ 3 n′ ＝
1.0 ×10－6 2.7 ×1019
m≈3.3 × 10－9
m.
【答案】 2.7 ×10 19 个 3.3 ×10 － 9 m
【答案】 ACE
9．分子间的作用力 F 跟分子间距离 r 的关系示意图如图 1-1-12 所示．试回答下列问
题：
图 1-1-12
(1) 纵轴的物理意义是什么？
(2) 当 r ＝ r 1 时分子力表现为什么力？
(3) 当 r ＝ r 1 时分子力最大 ， 这种说 法对吗？
【解析】 (1) 纵轴的物理意义是表示分子力 ( 分子所受引力和斥力的合力 ) ，其中＋ F
由实验室内空气的体积 ，可算出实验室内空气的摩尔数
V abc nmol＝ V0＝ V0 ；再根据阿伏伽德罗
abc 常数算得空气分子数为： n＝ nmolNA＝ V0 NA.
请对这两种方案做一评价，并估算出实验室里空气分子的数目
.
【导学号： 30110005】
【解析】 方案 1 把实验室里的空气分子看成是一个个紧挨在一起的，没有考虑空气
态下水蒸气的摩尔体积为
M
V
V＝ ρ，选项 A 正确； NA表示一个水分子运动占据的空间，不等
于一个水分子的体积，选项
M
M
B 错误；一个水分子的质量为： M0＝ NA，选项 C 正确； NAV0表
示水的密度，选项 D 错误； ρＶ 是水的摩尔质量，则阿伏伽德罗常数可表示为：
ρＶ NA＝ ，
M0
选项 E 正确．
分子之间的空隙，不符合实际情况．通常情况下气体分子间距的数量级为
10－9 m，因此分
子本身体积只是气体所占空间的极小一部分，常常可以忽略不计，方案
1 错误；方案 2 的
计算方法是正确的，根据方案
2 计算结果如下：
n＝
abc
8×7×４
V0NA＝22.4 ×10－3×
6.02
×
1023
个＝
6.02 ×10 27 个． 【答案】 方案 1 错误，方案 2 正确
n∶ m配制好的油酸酒精溶液
置于容器中，还有一个充入约 2 cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．
请补充下述估测分子大小的实验步骤：
(1)________ ． ( 需测量的物理量自己用字母表示 )
(2) 用滴管将 1 滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标
纸上，如图 1-1-13 所示， ( 已知坐标纸上每个小方格面积为 S，求油膜面积时，半个以上
【导学号： 30110003】
图 1-1-11 A．图中的折线不是花粉的运动轨迹 B． 2 min 内此花粉的位移大小是 AE
C．第 15 s 时，此花粉应在 AB的中点 D．第 15 s 时，此花粉可能在 AB的中点
E．图中的折线是花粉的运动轨迹
1/6
【解析】 题图中折线是每隔 30 s 颗粒所在位置的连线，并不是颗粒的实际运动轨
6． 标准状态下
【答案】 (1) ②在量筒中滴入 N滴溶液
③ 在水面上先撒上痱子粉
(2)1.2 ×10 －9
1 cm3 的水蒸气中有多少个水分子？相邻两个水分子之间的距离是多
少？
2/6
3
【解析】 1 mol 的任何气体在标准状态下 ， 占有的体积都为 22.4 L ，则 1 cm 水蒸
气内所含有的分子数为
积法减小测量误差．
③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块
完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．
(2) 由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：
V 4.8 ×10－3×10－6×0.10%
d＝ S＝
40×10－ 4
m
－9
＝ 1.2 ×10 m.
表示斥力，－ F 表示引力．
(2) 当 r ＝ r 1 时 ， 分子力表现为引力．
(3) 当 r ＝ r 1 时 ，分子力表现为引力且最大 ， 并不能说分子力最大 ， 如果分子力为斥力
时，其大小有可能超过这一最大引力．所以这种说法不正确．
【答案】 见解析
10．利用油膜法估测分子的大小实验时，现有按体积比为
C．分子力指 F 引和 F 斥的合力 D． 随分子间距增大 ，F 斥减小 ， F 引增大
E． 随分子间距减小 ，F 斥增大 ， F 引减小
【解析】 F 引和 F 斥在分子间同时存在 ， 而且都随分子间距离增大而减小 ，随分子间
距离减小而增大 ， 显现出来的分子力是 F 引和 F 斥 的合力．故 A、 B、 C 正确．
【答案】 ABC
5．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中
(1) 某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．
扬起灰尘是由于风的作用引起的，故
B 错误；黑烟 ( 颗粒 ) 都是由若干个分子组成的固体颗
粒，其运动不是分子的运动， E 错误．
【答案】 ACD
3．如图 1-1-11 所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从
A 点开始计
时，在一段时间内，每隔 30 s 记下一个位置，依次记为 B、 C、 D、 E、F，则 ( )
Vn V′ ＝N× m＋n，
V′
nV
油膜 面积 S′ ＝ 105S， 由 d＝S′ ， 得 d＝ 105NS（m＋n）.
nV 【答案】 (1) 见解”的成功发射，中国探月工程顺利进行．假设未来在月球建一间
实验室，长 a＝ 8 m，宽 b＝ 7 m，高 c＝ 4 m，实验室里的空气处于标准状态．为了估算出
布，不考虑分子间隙，故 A、 B、D 选项正确．
【答案】 ABD
2．下列现象能说明分子做无规则运动的是 (
)
A．香水瓶打开盖，香味充满房间
B．汽车驶过后扬起灰尘
C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了
D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味
E．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
【解析】 A、 C、 D 都是扩散现象，都是由于分子的无规则运动产生的，汽车驶过后
分子动理论的基本观点
( 建议用时： 45 分钟 )
[ 学业达标 ]
1．用油膜法估测分子直径实验的科学依据是
(
)
A．将油膜看成单分子油膜
B．不考虑各油分子间的间隙
【解析】
C．考虑了各油分子间的间隙
D．将油膜分子看成球形
E．考虑了油膜由多层分子构成
该实验的原理就是把油酸分子视为球形，且认为是一个一个紧挨着单层分
迹， A 项对， E 项错； 2 min 内此花粉的位移大小应是 AE， B 项对；除了每隔 30 s 记下的
位置，其他任一时刻的位置都不能确定， C 项错， D项对．
【答案】 ABD
4． 分子间相互作用力由两部分 F 引和 F 斥组成 ， 下列说法正确的是 (
)
A． F 引和 F 斥同时 存在
B． F 引和 F 斥都随分子间距增大而减小
[ 能力提升 ]
7．近期我国多个城市的 PM2.5 数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾
笼罩，大气污染严重． PM2.5 是指空气中直径等于或小于 2.5 微米的悬浮颗粒物，其漂浮