高效作业1 1 第1课时 物体是由大量分子组成的-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套word（人教版）

高效作业1 [1　第1课时　物体是由大量分子组成的](见学生用书P73) [A级　新教材落实与巩固] 1． 已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是(　C　) A．若油酸的摩尔质量为M，则一个油酸分子的质量为m＝ B．若油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，则一个油酸分子的体积为V＝ C．若某种气体的摩尔质量为M，密度为ρ，则该气体分子间平均距离为d＝ D．若某种气体的摩尔体积为V，单位体积内含有气体分子的个数为n＝ 【解析】 若油酸的摩尔质量为M，则一个油酸分子的质量m＝，故A错误；由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，则一个油酸分子的体积V＝＝，故B错误；平均每个气体分子所占据的空间V＝，则气体分子间平均距离d＝，故C正确；某种气体的摩尔体积为V，单位体积气体的物质的量为n＝，则单位体积内含有气体分子的个数n＝，故D错误。 2． 根据下列数据，可以算出阿伏加德罗常数的是(　C　) 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． 水的摩尔质量和水分子的质量 D． 水分子的体积和水分子的质量 【解析】 知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏加德罗常数，故A错误；若知道水的摩尔质量和水分子质量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积，可以求出阿伏加德罗常数，故B错误，C正确；知道水分子的体积和水分子的质量无法求出阿伏加德罗常数，故D错误。 3． 用筷子滴一滴水，这滴水的体积约为0.1 cm3，那么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NA＝6×1023 mol-1，水的摩尔体积为Vmol＝18 cm3/mol)(　B　) A． 6×1023个　 B． 3×1021个 C． 6×1019个　 D． 3×1017个 【解析】 n＝＝个≈3×1021个。 4． (多选)某种气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1。由以上数据可以估算出这种气体的(　ACD　) A． 每个分子的质量 B． 每个分子的体积 C． 每个分子占据空间的体积 D． 分子之间的平均距离 【解析】 设每个分子的质量为m，则m＝≈2.99×10-23 g，故A正确；设每个分子占据空间的体积为V0，则V0＝＝ L≈3.72×10-23 L，故B错误，C正确；设分子之间的平均距离为d，则d＝(将每个分子占据的活动空间看成正方体)，故D正确。 5． 设某种物质的摩尔质量为μ，原子间的平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA。下列判断正确的是(　B　) A． 假设分子为球体，该物质的密度ρ＝ B． 假设分子为正方体，该物质的密度ρ＝ C． 假设分子为正方体，该物质的密度ρ＝ D． 假设分子为球体，该物质的密度ρ＝ 【解析】 当分子为正方体时，1 mol该物质的体积为d3NA，则ρ＝，选项B正确，C错误；当分子为球体时，1 mol该物质的体积为πd3NA，则ρ＝＝，选项A、D错误。 6． (多选)某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA。下列叙述中正确的是(　AC　) A．该气体每个分子的质量为 B．该气体在标准状态下的密度为 C．该气体在标准状态下单位体积内的分子数为 D．每个气体分子在标准状态下的体积为 【解析】 每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即m0＝，故A正确；摩尔质量除以摩尔体积等于密度，则该气体在标准状态下的密度为ρ＝，故B错误；气体在标准状态下单位体积内的分子数N＝，故C正确；每个气体分子占据的空间体积为V0＝，由于气体分子间距较大，所以每个气体分子的体积远小于，故D错误。 7． (多选)钻石是首饰、高强度钻头和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＝0.2 g，则下列选项正确的是(　ABC　) A． a克拉钻石的物质的量为 B． a克拉钻石所含有的分子数为 C． 每个钻石分子直径的表达式为(单位为m) D． a克拉钻石的体积为 【解析】 a克拉钻石的物质的量为n＝＝，故A正确；a克拉钻石所含有的分子数为N＝nNA＝NA＝，故B正确；设每个钻石分子直径为d，固体分子看作球体，则有V0＝π3，又V0＝＝＝(单位为m3)，解得d＝(单位为m)，故C正确；a克拉钻石的体积为V实际＝＝，故D错误。 8． 轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V＝56 L，气囊中氮气的密度ρ＝1.25 kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝28 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol-1。请估算：(结果保留一位有效数字) (1)一个氮气分子的质量m。 (2)气囊中氮气分子的总个数N。 (3)气囊中氮气分子间的平均距离r。 【答案】 (1)5×10-26 kg　(2)2×1024个　(3)3×10-9 m 【解析】 (1)一个氮气分子的质量m＝， 解得m≈5×10-26 kg。 (2)设气囊内氮气的物质的量为n，则有n＝， 氮气分子的总个数N＝nNA， 解得N≈2×1024个。 (3)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为r的正方体，则有r3＝， 解得r≈3×10-9 m。 [B级　素养养成与评价] 9． 科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6 g的水分解为氢气和氧气。已和水的密度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。试求：(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的个数N。 (2)一个水分子的体积V。 【答案】 (1)3×1016个　(2)3×10-29 m3 【解析】 (1)水分子数N＝＝个≈3×1016个。 (2)水的摩尔体积V0＝， 一个水分子的体积V＝＝＝3×10-29 m3。 10． 空调在制冷过程中，室内水蒸气接触蒸发器(铜管)后液化成水，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。试求：(结果均保留一位有效数字) (1)排出的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个　(2)4×10-10 m 【解析】 (1)水的摩尔体积为V0＝＝ m3/mol＝1.8×10-5 m3/mol， 所以排出的水中含有水分子的数目为 N＝＝≈3×1025(个)。 (2)建立水分子的球体模型，有＝πd3， 可得水分子直径为d＝＝ m≈4×10-10 m。 11． 据环保部门测定，在沙尘暴严重时，最大风速达到12 m/s，同时大量的微粒在空中悬浮。若某次沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10-6 kg/m3，已知单个悬浮微粒的密度为2.0×103 kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10-7 m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大。设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10-8 m，求1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量。(计算时可把吸入颗粒物视为球体，计算结果保留一位有效数字) 【答案】 9×105个 【解析】 沙尘暴天气时，1 m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为V＝＝ m3＝2.9×10-9 m3， 那么1 m3的悬浮微粒中所含可吸入颗粒物的体积为 V′＝＝5.8×10-11 m3， 又因为每一个可吸入颗粒的体积为 V0＝πd3≈6.54×10-23 m3， 所以1 m3的空气中所含可吸入颗粒物的数量 n＝≈8.9×1011个， 故1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为 n′＝n×1.0×10-6＝8.9×105≈9×105(个)。 12． 环境与人类健康问题越来越受到重视，公共场所都贴有禁止吸烟的标志。在一个高约3 m、面积约10 m2的办公室内，如果因一人吸烟使得办公室内空气中有害气体的分子数占分子总数的万分之五，假设有害气体在室内空气中均匀分布，已知此时室内空气摩尔体积为22.4 L/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol-1。试估算： (1)该办公室内的人每呼吸一次，吸入的有害气体的分子数。(按人正常呼吸一次吸入的气体约为500 mL计算) (2)室内空气中每两个相邻有害气体分子的间距。 【答案】 (1)6.7×1018个　(2)4.2×10-8 m 【解析】 (1)吸入的有害气体的分子数为 n吸＝NAη＝×6.02×1023×≈6.7×1018(个)。 (2)室内空气中有害气体的分子数为 n室＝NAη＝×6.02×1023×≈4.0× 1023(个)， 把每个有害气体分子占有的活动空间看成正方体，则每个正方本的平均体积为 V0＝＝ m3＝7.5×10-23 m3， 每两个相邻有害气体分子的间距为 d＝＝ m≈4.2×10-8 m。 学科网（北京）股份有限公司 $$