问题 问答题

(选修模块3-3)

(1)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是______.

A.同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态

B.晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性

C.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质

D.某些液晶中掺入少量多色性染料,可表现出光学各向异性

(2)在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为η的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为______;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为V=

1
6
πd3,d为球直径),该滴油酸溶液所含油酸分子数约为______.

(3)如图所示,玻璃管竖直悬挂,上端封闭、下端开口,管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气,已知活塞横截面积S=1cm2.用力缓慢向下拉活塞,在活塞下降5cm的过程中,拉力做功为1J.已知大气压强p0=1.0×105Pa,实验中环境温度保持不变且封闭气体与外界有良好的热交换,不计活塞与玻璃管壁间的摩擦.则活塞下降过程中,封闭气体的压强将______(选填“增大”、“减小”或“不变”),封闭气体______(选填“吸收”或“放出”)的热量为______J.

答案

(1)A、理论和实验证明非晶体具有不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,所以A错误;

B、晶体具有各向异性,在各个不同的方向上的物理性质不同,分子的排列在空间上有周期性,所以B正确;

C、单晶体具有各向异性,多晶体具有各项同性,所以C错误;

D、某些液晶中掺入少量多色性染料,可表现出光学各向异性,所以D正确.

(2)1滴油酸溶液的体积V0

由浓度为η的一滴油酸溶液,可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V2=ηV0

而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积S

所以油酸分子直径d=

V2
S
=
ηV0
S

(2)已知体积为V0的一滴油酸溶液滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,则分子的直径d=

ηV0
S

所以分子的体积v=

4
3
π(
d
2
)3(分子以球型分布)

ηV0=n

1
6
π(
ηV0
S
)3

n=

6S3
πη2
V20

(3)对于封闭的气体,做的是等温变化,在活塞下降过程中,气体的体积变大,根据PV=C可知,气体的压强减小;

由于气体的体积变大,所以气体要对外做功,又由于气体的温度不变,所以气体的内能不变,

在此过程中,拉力做的功为1J,克服大气压力做的功为P0SL=0.5J,所以封闭气体对外做功为0.5J,

根据△E=Q+W可得,封闭气体对外做功为0.5J,同时要吸收0.5J的热量.

故答案为:(1)BD (2)

ηV0
S
6S3
πη2
V20
(3)减小  吸收  0.5

解答题
单项选择题