第1章 分子动理论 水平测评+知识网络构建-【金版教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

第一章　水平测评 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共50分) 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1．已知标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子直径的数量级为(　　) A．10－7 m B．10－10 m C．10－11 m D．10－8 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．分子的热运动是指(　　) A．扩散现象 B．热胀冷缩 C．布朗运动 D．物质分子的无规则运动 解析　分子的热运动是指物质分子的无规则运动，扩散现象和布朗运动仅是分子热运动的两个实例；热胀冷缩现象只能说明温度发生变化时，分子间距离发生变化．故D正确． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　) A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．温度越高，布朗运动越剧烈 D．在0 ℃的环境中布朗运动消失 解析　布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动，A、B错误；布朗运动是大量液体或气体分子无规则运动碰撞悬浮微粒引起的，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，布朗运动也越剧烈，C正确；分子热运动永不停息，所以布朗运动不会消失，只有明显和不明显之分，D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．下列现象中不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 解析　香味充满房间、整杯水变甜及衣服充满卫生球味都是分子做无规则运动的结果，而灰尘扬起不是由于分子运动引起的，故选B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是(　　) A．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中 B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多 C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动激烈 解析　在扩散现象中，温度越高，扩散得越快．在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，故A、B、C错误，D正确． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6.如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二 氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开．对于抽去玻璃板后所 发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)下列说法正确的 是(　　) A．过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色，下 面瓶中的气体变为无色 B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶中的气体不会呈现淡红棕色 C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色 D．由于气体分子在不停地做无规则运动，所以上面的空气会到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会到上面的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析　抽去玻璃板后，空气与二氧化氮两种气体接触，发生扩散现象，过一段时间空气、二氧化氮气体会均匀分布在上、下两广口瓶中，颜色均匀一致，都呈淡红棕色，A、B、C错误，D正确． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是(　　) A．当分子间的距离r＜r0时，它们之间只有斥力作用 B．当分子间的距离r＝r0时，分子不受力 C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快 D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，分子间作用力的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，分子间的作用力表现为斥力，并非只受斥力作用，故A、B错误．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大再减小，故C正确，D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．下面关于分子力的说法中正确的有(　　) A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力 B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间作用力表现为斥力 D．磁体可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析　根据分子动理论可知，A、B正确．空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子间斥力的作用，而是由于空气压缩到一定程度时，气体的压强变得过大，压力较大，此时气体分子间距离大于平衡距离，分子间作用力表现为引力，C错误．磁体吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．如图所示，表示一定质量氧气分子在0 ℃和 100 ℃两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以 下说法正确的是(　　) A．温度升高，所有分子运动速率都变大 B．温度越高，分子平均速率越小 C．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点 D．100 ℃的氧气与0 ℃氧气相比，速率大的分子数比例较多 解析　由图像的意义及特点可知，C、D正确；温度升高，氧气分子的平均速率变大，但具体到某个分子的运动速率可能变大、不变或变小，A、B错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 第Ⅱ卷(非选择题，共50分) 二、填空和实验题(本题共2小题，共10分) 11．(4分)图甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同．比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈． 解析　由题图可看出，图乙中炭粒的无规则运动更明显，表明图甲中炭粒更大或水分子的热运动不如图乙中剧烈． 甲 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12．(6分)油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶 液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒 中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘 中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子 油膜的形状如图所示． (1)若每一小方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为_____________ m2. (2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为___________ m3. (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为___________ m. 7.74×10－2 1.2×10－11 1.6×10－10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、论述、计算题(本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(10分)据统计，“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一，交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量，以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料．当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10－4 g/L时，酒精测试仪开始报警．假设某司机呼出的气体刚好使仪器报警，并假设成人一次呼出的气体体积约为300 mL，试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精的摩尔质量为46 g/mol，NA＝6.02×1023 mol－1)． 答案　9.42×1017个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14.(14分)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，阿伏伽德罗常数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　(3)3×10－9 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．(16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＝0.0264 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·cm－3，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力f. 答案　(1)2.82×10－10 m　(2)8.25×10－10 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 解析　除有机大分子外，分子直径的数量级为10－10 m，B正确．由于气体分子间的距离远大于分子直径，用d＝eq \r(3,\f(V,NA))求出的是分子间的距离，而非分子的直径，故分子的直径不能用上式代入数据求解． 9．利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏伽德罗常数．若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的单分子油膜面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，则每个油分子的直径D和阿伏伽德罗常数NA分别为(　　) A．D＝eq \f(V,S) B．D＝eq \f(V,nS) C．NA＝eq \f(6n3MS3,ρV3) D．NA＝eq \f(6n3MS3,πρV3) 解析　根据题意，每一滴油的体积为eq \f(V,n)，油膜厚度即油分子直径为D＝eq \f(V,nS)，A错误，B正确；将油分子看作球体，每一个油分子的体积V0＝eq \f(πD3,6)＝eq \f(πV3,6n3S3)，一个油分子的质量为m0＝ρV0＝eq \f(\a\vs4\al(ρπV3),6n3S3)，阿伏伽德罗常数为NA＝eq \f(M,m0)＝eq \f(6n3MS3,πρV3)，故C错误，D正确． 解析　(1)数出在油膜轮廓范围内的小方格数(多于半个的算一个，不足半个的舍去不算)为86，油膜面积约为S＝86×(3.0×10－2 m)2＝7.74×10－2 m2. (2)每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V0＝eq \f(1,50)×eq \f(0.6,1000)×10－6 m3＝1.2×10－11 m3. (3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d＝eq \f(V0,S)＝eq \f(1.2×10－11,7.74×10－2) m＝1.6×10－10 m. 解析　该司机一次呼出气体中酒精的质量为 m＝2.4×10－4×300×10－3 g＝7.2×10－5 g 一次呼出的气体中含有酒精分子的个数为 N＝eq \f(m,M)·NA＝eq \f(7.2×10－5,46)×6.02×1023＝9.42×1017 (个)． 解析　(1)一个氮气分子的质量m＝eq \f(M,NA) 解得m＝5×10－26 kg. (2)设气囊内氮气的物质的量为n，则有n＝eq \f(\a\vs4\al(ρV),M) 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的立方体，则有r3＝eq \f(V,N) 解得r＝3×10－9 m. 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＝eq \f(M,ρNA)＝eq \f(55.58×10－3,7.92×103×6.02×1023) m3＝1.17×10－29 m3 铁原子的直径d＝eq \r(3,\f(6V0,π))＝2.82×10－10 m. (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于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＝eq \f(πd2,4)＝6.24×10－20 m2 铁晶断面面积S′＝eq \f(πD2,4)＝2.01×10－12 m2 断面上排列的铁原子数N＝eq \f(S′,S)＝3.2×107 所以拉断过程中最大铁原子力 f＝eq \f(F,N)＝eq \f(0.0264,3.2×107) N＝8.25×10－10 N. $$b 金数敢程·至真至 -SICE2000- 第一章知识网络构建 金版教程 ansh Faasrot行T移 分子的大小 油膜法测分子直径：皿d苦 物质是由大量分子组成的 分子大小数量级：0210-10m 阿伏你德罗常数：NA=☒6.02×1023mol厂1 分子动理论 扩散现象：说明了分子在网不停地运动着 意义：间接反映了液体或气体分子在不停地做无规则运动 实验依据 布朗运动原因：大量液体或气体分子对悬浮微粒的圆不平衡撞击引起的 分子热运动 决定因素：温度越丽高、微粒越☑小，运动越刷烈 定义：分子永不停息的无规则运动 热运动 特点：永不停息，无规则；温度越☒高，运动越剧烈 ① 金版教程 ansh Faasrot行T移 分子间存在相互作用的引力和斥力 当r<ro时，F表现为圆斥力 分子力 当r=ro时，F=0 分子动 规律 当r>ro时，F表现为四引力 当r≥10r0时，F≈0 分子沿各个方向运动的概率回相等 分布特点：“☑中间多、☒两头少” 气体分子运动的统计规律 分子速率按一定的统计规律分布{温度越高，分子的平均速率（平均 动能)越国大 本课结 R 金版教程·至真至诚 -SINCE 2000