1.1 物体是由大量分子组成的（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（教科版）

第一章　分子动理论 1　物体是由大量分子组成的 基础过关练 题组一　分子的大小 1.关于分子的下列说法中正确的是(　　) A.分子看作小球是分子的简化模型,实际上,分子的形状并不真的都是球形 B.所有分子大小的数量级都是10-10 m C.“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”只包含分子,不包括原子和离子 D.分子的质量是很小的,其数量级一般为10-10 kg 题组二　两种分子模型 2.(2025黑龙江哈尔滨四中期中)把铜原子看成球形,试估算铜原子的直径为(已知铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常量为NA)(　　) A.　　　　B. C.　　　　D. 3.(2024江苏泰州靖江高中月考)标准状况下,水蒸气的摩尔体积Vmol=22.4×10-3 m3/mol,阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023mol-1,水的摩尔质量M=18 g/mol,水的密度ρ=1×103kg/m3,请进行下列估算: (1)水蒸气分子的平均间距约为多少? (2)水分子的直径约为多少?(以上结果均保留1位有效数字) 题组三　对阿伏伽德罗常量的理解及应用 4.(2024四川成都检测)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量为32 g/mol,阿伏伽德罗常量为6.02×1023mol-1,由以上数据不可以估算出这种气体(　　) A.每个分子的质量 B.每个分子的体积 C.每个分子占据的空间 D.分子之间的平均距离 5.(2025辽宁沈阳检测)若以V1、ρ1表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度,以V2、ρ2表示水的摩尔体积和密度,M表示水的摩尔质量,NA表示阿伏伽德罗常量,则下列关系式中错误的是(　　) A.一个水分子的质量为 B.一个水分子的体积为 C.一个水分子的体积为 D.V1ρ1=V2ρ2 6.(多选题)(2024湖北武汉第十一中学月考)浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录,弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料的密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏伽德罗常量为NA,则下列说法正确的是(　　) A.a千克气凝胶所含的分子数N=NA B.气凝胶的摩尔体积Vmol= C.每个气凝胶分子的体积V0= D.每个气凝胶分子的直径d= 7.(2025四川遂宁射洪中学月考)钻石是首饰和高强度钻头、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),阿伏伽德罗常量为NA。已知1克拉=0.2克,则(　　) A.a克拉钻石所含有的分子数为 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.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m) 8.如图所示,某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为(　　) A.3×1021　　　　B.3×1022　　　　C.3×1023　　　　D.3×1024 9.(2024江苏淮安月考)一个高约为2.8 m、面积约为10 m2的两人办公室,假设有一人吸了一根烟。求:(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3,一根烟大约吸10次,标准状况下空气的摩尔体积Vmol=22.4 L/mol,阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023 mol-1,结果保留两位有效数字) (1)被污染的空气分子间的平均距离; (2)另一个不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子数。 10.(经典题)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气的平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常量为NA,地面大气压强为p,重力加速度大小为g。已知地球大气对地球表面的压力等于大气的重力。试估算: (1)大气对地球表面的压力大小和地球大气层中空气分子的总数; (2)若将气体分子视为立方体模型,则相邻空气分子之间的平均距离为多少。 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.A 2.A 4.B 5.C 6.ABC 7.A 8.B 1.A　分子看作小球是为了研究问题方便建立的物理模型,实际上分子的形状并不真的都是球形,A正确;多数分子大小的数量级为10-10 m,一些有机物质分子大小的数量级超过10-10 m,B错误;“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”是分子、原子、离子的统称,C错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,D错误。 2.A　铜的摩尔体积为V=,把铜原子看成球形,设其直径为d,则一个铜原子的体积为V0=π=πd3,因此有πd3·NA=V,解得铜原子的直径为d=,故选A。 模型建构分子的两种简化模型 球形 立方体 图例 公式 说明 由V0=πr3和d=2r得d=(式中r、d分别表示分子的半径和直径,V0表示一个固体或液体分子的体积) 由V0=d3得d=(式中d表示分子间的平均距离,V0表示一个气体分子平均所占的空间体积) 3.答案　(1)3×10-9 m　(2)4×10-10 m 解析　(1)对气体分子来说,由于分子不是紧密排列的,分子的体积远小于它所占据的空间的体积,所以分子所占据的空间的体积通常以立方体模型来计算。水蒸气分子的平均间距为L== m≈3×10-9 m。 (2)通常认为固体和液体分子紧密排列,把分子看作球体,则分子体积为摩尔体积除以阿伏伽德罗常量,即V0==,又有V0=πd3,联立解得d≈4×10-10 m。 思路导引 　　(1)求解与阿伏伽德罗常量有关问题的思路: 　　(2)V0=对固体、液体来说指分子体积,对气体来说则指平均每个分子所占据空间的体积,即无法求解气体分子的大小。 4.B　设每个分子的质量为m,则有m=,由于摩尔质量和阿伏伽德罗常量已知,所以可以估算出这种气体每个分子的质量,故A不符合题意要求;设每个分子占据空间的体积为V0,则有V0=,由于摩尔体积和阿伏伽德罗常量已知,所以可以估算出这种气体每个分子占据的空间,但不能估算出每个分子的体积,故B符合题意要求,C不符合题意要求;设分子之间的平均距离为d,则有V0=d3,可以估算出这种气体分子之间的平均距离,故D不符合题意要求。故选B。 5.C　M表示水的摩尔质量,NA表示阿伏伽德罗常量,则一个水分子的质量为m0=,故A正确;V2、ρ2分别表示水的摩尔体积和密度,则一个水分子的体积为V0=,故B正确;V1、ρ1分别表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度,由于水蒸气分子间距远大于分子直径,则一个水分子的体积V0<,故C错误;水的摩尔质量为M=V1ρ1=V2ρ2,故D正确。故选C。 6.ABC　a千克气凝胶的物质的量n=,则a千克气凝胶所含的分子数N=nNA=NA,A正确;气凝胶的摩尔体积Vmol=,B正确;1 mol气凝胶中包含NA个分子,故每个气凝胶分子的体积V0=,C正确;设每个气凝胶分子的直径为d,则V0=πd3,解得d==,D错误。 归纳总结 　　利用摩尔质量M和密度ρ计算出摩尔体积Vmol=,然后利用阿伏伽德罗常量计算出每个分子的体积(或占据的空间体积)V0=,从而求出固体、液体的分子直径d=或气体分子之间的距离d=。 7.A　a克拉钻石物质的量为n=,所含分子数为N=nNA=,故A正确,B错误;钻石的摩尔体积V=(单位为m3/mol),每个钻石分子的体积为V0==(单位为m3),设每个钻石分子直径为d,则V0=π,联立解得d=(单位为m),故C、D错误。故选A。 8.B　设空气的摩尔质量为M,潜水员在海底和岸上吸入空气的密度分别为ρ海和ρ岸,设潜水员呼吸一次吸入空气的体积为V,在海底和岸上分别吸入的空气分子数为N海和N岸,则有N海=,N岸=,多吸入的空气分子个数为ΔN=N海-N岸,解得ΔN≈3×1022,故选B。 9.答案　(1)7.0×10-8 m　(2)8.7×1017个 解析　(1)吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为10×300cm3,含有空气分子数n=×6.02×1023个≈8.1×1022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为个/m3≈2.9×1021个/m3 每个被污染的空气分子所占体积为V= m3 所以平均距离L=≈7.0×10-8 m。 (2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为N=2.9×1021×300×10-6个=8.7×1017个。 方法技巧空间内气体分子间距的计算方法 10.答案　(1)4πpR2　　(2) 解析　(1)根据F=pS,可得大气对地球表面的压力大小为F=p×4πR2=4πpR2 设大气层中气体的质量为m,由题意可知mg=4πpR2,解得m= 故地球大气层空气分子总数为N==。 (2)假设每个空气分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即为空气分子间的平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V 则a=,而V=4πR2h,可得a=。 学科网（北京）股份有限公司 $