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第3课时 物质的聚集状态
1.了解物质的聚集状态,认识不同状态的特征。
2.了解气体摩尔体积的含义。
3.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。
4.理解阿伏加德罗定律及其推论,并能进行气体多方面的计算与判断。
由微粒构成的各种物质
物质有固、液、气三种状态,三种状态有何差异?从微观角度解释这三种状态存在差异的原因
固体
液体
气体
Fe
H2O
H2
物质的聚集状态主要有气态、液态、固态三种,这是宏观的;其微观原因就是原子或分子聚集结构不同。
那么气态、液态、固态在宏观性质和微观结构上到底有何差别呢?
不同聚集状态物质的结构与性质
物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列紧密,微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 有固定的形状,几乎不能被压缩
液态 微粒排列较紧密,微粒的空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状,不易被压缩
气态 微粒之间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状,容易被压缩
物 质 1mol物质的质量 密 度 1mol物质的体积
Fe 55.85g 7.86g/cm3
Al 26.98g 2.70g/cm3
H2O 18.02g 0.998g/cm3
C2H5OH 46.07g 0.789g/cm3
H2 2.016g 0.0899g/L标准状况
N2 28.02g 1.25g/L标准状况
CO 28.01g 1.25g/L标准状况
9.99cm3
7.10cm3
18.01cm3
58.39cm3
22.42L
22.42L
22.42L
标准状况下1mol不同物质的体积
结论
1.1 mol不同的固态或液态的物质,体积不同。
2.在相同状况下,1 mol气体的体积基本相同。
3.1 mol的固体和液体的体积较小,1mol气体的体积较大。
1、为什么固体或液体的体积较小,而气体的体积较大?
2、为什么在相同状况下1mol固体或液体的体积不相同?1mol气体的体积相同?
3、物质体积即物质所占据空间的大小取决于哪些微观因素
4、不同状态的物质体积主要取决于什么因素
5、从微观角度看,温度和压强的改变会引起气体分子怎样的变化?
影响物质体积大小的主要因素
微粒的数目 微粒的大小 微粒的间距
固、液态
气 态
√
√
√
√
温度、压强的改变会引起气体分子间距离的变化,气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,讨论气体的体积时,必须指明外界条件。
1、在给定一定物质的量的理想气体时,影响其所占体积大小的主要因素是( )
A、分子直径的大小 B、分子间距离的大小
C、分子间引力的大小 D、分子数目的多少
B
为什么要强调,在相同条件下,1mol气体所占的体积才是近似相等的?
温度、压强这两个条件又受什么因素影响?对气体分子间平均距离(或气体体积)产生怎样影响?
压强增大使得分子间距离减小,而使气体体积缩小
温度升高,分子间距离增大,而使气体体积膨胀
一、气体摩尔体积
思考:1mol气体在任何状况下所占的体积是不是相等?
是不是都约为22.4L
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号:Vm
3.单位:L/mol 或 m3/mol等
4.对象:任何气体(纯净或混合气体)
标准状况( 温度0 oC、压强 1.01×105 Pa)下1mol气体体积约22.4L,Vm约为22.4L/mol
5.公式:
注意:
(1)22.4 L是1 mol任何气体(可以是混合气体)在标准状况下( 0 0C、1.01×105Pa)的体积,因此在非标准状况时气体摩尔体积一般不使用22.4 L·mol-1。
(2)只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
(3) 22.4 L·mol-1这个数值是特定条件下的气体摩尔体积,但不仅仅是标准状况下的气体摩尔体积。
判断正误
1. 标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
2. 1 mol气体的体积约为22.4 L。
3. 标准状况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。
4. 22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
5. 任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。
6. 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。
×
√
×
×
×
×
二、阿伏加德罗定律
1.内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同
的分子数。
使用范围:任何气体,包括混合气体
四同:同温同压,若同体积,则同分子数
2、推论1:同温、同压下,气体的体积之比等于分子数
之比等于物质的量之比。
即
例题1、在一定温度和压强下,1体积X2(气)跟3体积
Y2(气)化合生成2体积气态化合物A,则化合物A的化学式是( )
A、XY3 B、XY
C、X3Y D、X2Y3
A
例题2、在同温同压下,A容器中盛放H2,B容器中盛放NH3,若原子数相等,则A、B的体积之比为( )
A、2:1 B、1:2 C、2:3 D、1:3
A
(同温同压下)
推论2:同温同压下,任何气体的密度之比=摩尔质量之比
例题3、某气体A对氧气的相对密度为0.5,求
①A的相对分子质量是多少?
②A气体对空气的相对密度是多少?(同温同压下)
解析:
①M(A)=D×M(O2)=0.5×32=16g/mol,
A的相对分子质量是16。
②D=M(A):M(空气)=16:29=0.55
物质质量
物质的量
微粒数
×M
×NA
÷NA
×22.4L/mol
÷22.4L/mol
(标准状况下)
气体体积
÷M
1、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
( )
A、含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B、25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA
C、在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA
D、标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
B
2、下列说法中,正确的是( )
A、1mol某气体的体积是22.4L,该气体所处的状况不一定是标准状况.
B、非标准状况下,1molO2的体积必定不是22.4L
C、某物质含有阿伏加德罗常数个微粒,该物质在标准状况下的体积为22.4L
D、标准状况下,1molH2和O2的混合气体的体积不一定为22.4L
A
3.下列说法正确的是( )
(1)1mol氢气的体积约为22.4L
(2)标准状况下,1mol氧气的体积约22.4L。
(3)20 oC时,1mol氧气的体积约22.4L。
(4)2×105Pa时,1mol氮气的体积小于22.4L。
4.标准状况下:
(1)44.8L氢气的物质的量是多少?
(2)0.5mol氧气的体积是多少?
(3)14gCO的体积是多少?
4)33.6L氮气中含多少个氮分子?
C
2mol
11.2L
11.2L
1.5NA或9.03×1023
5、在相同条件下,下列各组气体中,分子数一定相同的是( )
A、14g N2和32g O2
B、34g NH3和4g H2
C、2L CO2和2L H2O
D、11.2L O2和0.5mol O2
B
6、有下列物质:①0.5mol NH3 ②标准状况下22.4L He
③4℃时9mL H2O ④0.2mol H3PO4按所含的原子数由多到少的顺序排列,正确的是( )
A、①④③② B、④③②①
C、②③④① D、①②③④
A