物质的聚集状态[上学期]
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文档简介
第三框题 物质的聚集状态
学习目标
知识技能：
知道固、液、气态物质的一些特性，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算。
过程方法：
从分析研究影响固体、液体、气体体积的大小主要因素过程中，培养问题意识，调动探究的主观欲望，体验归纳整理的过程，学习分析矛盾的主要方面和次要方面。
情感态度：
通过影响物质体积大小的因素和气体摩尔体积的学习，培养与人合作的团队精神，善于合作学习，共同提高。在晶体的学习中感觉化学世界的美丽、奇妙与和谐。
教材分析
本框题是第一框题的延续，从物质的状态上对物质进行分类，并重点对气体的性质学习和研究，使学生进一步体会分类的方法，学会从不同的角度考虑问题，增强思维的发散性品质。教学中对影响物质体积的因素分析要善于从宏观到微观，有利于学生理解问题，也使学生能从本质上理解宏观现象与微观本质的关系，体验化学科学学习的特点。教学中还要不断巩固物质的量、摩尔质量、微粒个数、物质的质量的概念，精选适量的习题，以强化和巩固概念，培养解题的能力。
教学准备
多媒体课件
教时：1课时
教学过程
情景设计：
水有三种状态，同样是水分子，可以组成水蒸气，可以组成液态的水，还可以组成固态的冰，它们的差别是水分子的聚集方式不同。
通常物质有三种聚集状态，联系生活的经验，将三种状态与它们物质的相关性质用短线联接起来：
交流讨论：
在液体状态下，水分子之间靠得很近。邻近的分子之间的吸引力仍然很强，保持着紧密的聚集状态。在固态、液态、气态物质中，构成微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态物质的微粒结构上的差异，导致了其客观性质的不同。
物质的聚集状态 微粒结构 微粒运动方 式 宏观性质
形状 体积 压缩
固态 固定 固定 几乎不能
液态 不固定 固定 不易
气态 不固定 不固定 容易
活动探究：（分组计算、交换数据）
比较1mol下列物质体积：（固体 、液体在通常状态，气体在标准状况下）
物质 摩尔质量（g·mol-1） 密度（273K，101kPa） 体积
Fe 55.85 7.88g·cm-3
Al 26.98 2.7g·cm-3
Pb 207.2 11.3g·cm-3
H2O 18.02 0.998g·cm-3
C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3
H2 2.016 0.0899g·L-1
O2 32.0 1.43g·L-1
CO2 44.01 1.997g·L-1
（1） 通过合作学习，计算出相关的数据。（分组计算）
观察上表，你能得出什么结论？
①相同条件下，相同物质的量的不同状态的物质所占体积大小不同，通常是 ；
②相同条件下，相同物质的量的固体或液体所占的体积 ；
③相同条件下，相同物质的量的气体所占的体积近似 。
（2） 通过通俗的宏观实例（如将100只乒乓球、网球、篮球在操场上用不同方法放置后所占空间大小的比较），提出假设：
影响物质体积的因素可能性有哪些？
①物质中所含的粒子数的多少；②粒子间的平均距离；③粒子本身的大小。
（3） 探究：决定固体、液体、气体的体积大小的主要因素。
固体和液体物质：①内部紧密堆积，体积主要由粒子大小决定。②内部紧密堆积，改变温度、压强对体积影响不大。③1mol不同固体、液体的体积不相等。
气态物质：①分子间的距离比分子本身的体积大得多（约相差10倍），体积体积主要由分子间的距离决定。②体积受温度、压强影响大。③同温同压下，同物质的量的气体体积基本相等。
整理归纳：
相同的温度和压强下，不同气体的分子间距离基本相同。含有相同物质的量的气体，在相同的条件下具有相同的体积。
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积（Vm）。
在标准状况（0℃、101KPa）下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，气体摩尔体积约为22.4L·mol-1，这是气体摩尔体积的特例。
问题解决：
[问题1] 判断下列叙述哪项正确……………………………（ ）
A. 标准状况下，1moL任何物质的体积约为22.4L
B.1mol气体的体积约为22.4L
C.1mol氖气和1mol氧气体积相同
D. 标准状况下，1mol氖气和氯气混合气体（任意体积比）的体积约为22.4L
分析：根据气体摩尔体积的定义，应注意对其有影响的两个重要条件：一是指气体体积，而非液体或固体的体积；二是在标准状况下，气体的摩尔体积的具体值为22.4L·moL-1，而在不同温度和压强下，气体摩尔体积并不相同。注意审题、细心是解好化学题目的关键。 答案：D
[问题2] 13.0g锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积（标准状况）的氢所？
指导学生阅读解题过程，分析化学方程式中量的关系。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
物质的量 1mol 2 mol 1 mol 1 mol
相关物质有关量的 1 mol 22.4L
不同的表示方法 65g 1 mol
体验课本的解题过程，你能有更好的解题方法吗？写出你的解题过程。
[问题3] 计算在标准状况下，至少需要多少体积的氢气与足量的氧气反应才能生成18g水。
[问题4] 总结：气体的体积（V）与气体的物质的量（n）、气体摩尔体积（Vm）之间的关系。
信息博览
１．有关气体摩尔体积的计算
气体的体积、物质的量、气体的质量、气体的微粒数目之间的关系。
２．气体摩尔体积的常见应用
标准状况下1mol气体为22.4L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。同温、同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据此由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对H2的相对密度为15，则其相对分子质量为15×2。常见的有：
(1)由标准状况下气体密度求相对分子质量：Mr=22.4d。
（2由相对密度求气体的相对分子质量：若为的相对密度则为：Mr= d对H2·2，若为对空气的相对密度则为：Mr= d对空气·29。
*（3）求混合气体的平均相对分子质量，即1mol混合气体时的质量数值。在已知各组成气体的体积分数时见①，若为质量分数见②：
①=a%×Ma+b%×Mb+······
②=1/（a%÷Ma+b%÷Mb+······）
（4）由同温、同压下气体反应时的体积比求分子数，进而推分子数。
（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
*3．阿伏加德罗定律 同温、同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。由此可见气体的体积比在同温、同压下必等于分子数比。由此可以导出同温、同压下不同气体间的关系：
（1）同温、同压下，气体的体积比等于物质的量比。VA/VB=nA/nB
(2 ) 同温、同压下，气体的压强比等于物质的量比。pA/pB=nA/nB
(3 ) 同温、同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。MA/MB=dA/dB
(4 ) 同温、同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量的反比。mA/mB=MA/MB
(5) 同温、同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。VA/VB=MB/MA
此外在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体积与热力学温度在同压条件下成正比。
3．晶体和非晶体
实践巩固
1.下列说法正确的是……………………………（ ）
A.常温、常压下，11.2L氯气所含的原子数为NA
B. 常温、常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
C. 17g氨气所含的电子数目为10NA
D. 同温、同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
2.标准状况下，下列物质体积最大的是……………………………（ ）
A.2g H2 B. 20g SO2
C. 23gNa D. 160gBr2
3.在标准状况下 ，1LN2中含m个氮分子，则阿伏加德罗常数可表示为…………………（ ）
A. B.
C. 22.4m D. 22.4m/mol
4.在同温、同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子总数相等，则两个容器的体积比是……………………………（ ）
A. 2：1 B. 1：2
C. 2：3 D. 1：3
5.下列各组物质，所含分子数一定相同的是……………………………（ ）
A.1g H2和8g O2 B. 0.1molHCl和22.4LHe
C. 150oC、1.01×105Pa时18LH2O和18LCO2
D. 28gCO和6.02×1023个CO分子
6.nmol O2与nmolCO相比较，下列叙述正确的是……………………………（ ）
A.在同温同压下体积相等
B.在同温同压下密度相等
C. 在标准状况下质量相等
D. 分子数相等
7.在标准状况下，将1g氦气，11g二氧化碳和4g氧气混合，该混合气体的体积约为…………………（ ）
A.28 L B. 11.2L
C. 16.8L D. 14. L 0
8.在标准状况下，某气体密度为1.25g· L -1，则该其气体的相对分子质量为…………………（ ）
A.12.5 B. 14
C. 28 D. 30
⒐由CO2、H2和CO组成的混合气体，在同温、同压下与N2的密度相同，则该混合气中CO2、H2和CO的体积比为…………………（ ）
A.29：8：13 B. 22：1：14
C. 13：8：29 D. 26：16：57
10.在标准状况下，ag气体X与bg气体Y的分子数相同，下列叙述正确的是……………………………（ ）
A. 标准状况下，等质量的X和Y体积之比为b：a
B. 同温同压下，气体X和气体Y的密度之比为b：a
C. 25oC时，1g气体X和1g气体Y的分子数之比为b：a
D. 同物质的量的气体X和Y的质量之比为b：a
11. 同温、同压下，某瓶充满O2时质量为116g，充满CO2时质量为122g，充满A时为114g，则A的相对分子质量为 。
12. 在标准状况下，11.2LCO和CO2混合气体质量为20.4g,求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比。
宏观性质
聚集状态
气态
液态
固态
易压缩
固定体积
固定形状
学习目标
知识技能：
知道固、液、气态物质的一些特性，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算。
过程方法：
从分析研究影响固体、液体、气体体积的大小主要因素过程中，培养问题意识，调动探究的主观欲望，体验归纳整理的过程，学习分析矛盾的主要方面和次要方面。
情感态度：
通过影响物质体积大小的因素和气体摩尔体积的学习，培养与人合作的团队精神，善于合作学习，共同提高。在晶体的学习中感觉化学世界的美丽、奇妙与和谐。
教材分析
本框题是第一框题的延续，从物质的状态上对物质进行分类，并重点对气体的性质学习和研究，使学生进一步体会分类的方法，学会从不同的角度考虑问题，增强思维的发散性品质。教学中对影响物质体积的因素分析要善于从宏观到微观，有利于学生理解问题，也使学生能从本质上理解宏观现象与微观本质的关系，体验化学科学学习的特点。教学中还要不断巩固物质的量、摩尔质量、微粒个数、物质的质量的概念，精选适量的习题，以强化和巩固概念，培养解题的能力。
教学准备
多媒体课件
教时：1课时
教学过程
情景设计：
水有三种状态，同样是水分子，可以组成水蒸气，可以组成液态的水，还可以组成固态的冰，它们的差别是水分子的聚集方式不同。
通常物质有三种聚集状态，联系生活的经验，将三种状态与它们物质的相关性质用短线联接起来：
交流讨论：
在液体状态下，水分子之间靠得很近。邻近的分子之间的吸引力仍然很强，保持着紧密的聚集状态。在固态、液态、气态物质中，构成微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态物质的微粒结构上的差异，导致了其客观性质的不同。
物质的聚集状态 微粒结构 微粒运动方 式 宏观性质
形状 体积 压缩
固态 固定 固定 几乎不能
液态 不固定 固定 不易
气态 不固定 不固定 容易
活动探究：（分组计算、交换数据）
比较1mol下列物质体积：（固体 、液体在通常状态，气体在标准状况下）
物质 摩尔质量（g·mol-1） 密度（273K，101kPa） 体积
Fe 55.85 7.88g·cm-3
Al 26.98 2.7g·cm-3
Pb 207.2 11.3g·cm-3
H2O 18.02 0.998g·cm-3
C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3
H2 2.016 0.0899g·L-1
O2 32.0 1.43g·L-1
CO2 44.01 1.997g·L-1
（1） 通过合作学习，计算出相关的数据。（分组计算）
观察上表，你能得出什么结论？
①相同条件下，相同物质的量的不同状态的物质所占体积大小不同，通常是 ；
②相同条件下，相同物质的量的固体或液体所占的体积 ；
③相同条件下，相同物质的量的气体所占的体积近似 。
（2） 通过通俗的宏观实例（如将100只乒乓球、网球、篮球在操场上用不同方法放置后所占空间大小的比较），提出假设：
影响物质体积的因素可能性有哪些？
①物质中所含的粒子数的多少；②粒子间的平均距离；③粒子本身的大小。
（3） 探究：决定固体、液体、气体的体积大小的主要因素。
固体和液体物质：①内部紧密堆积，体积主要由粒子大小决定。②内部紧密堆积，改变温度、压强对体积影响不大。③1mol不同固体、液体的体积不相等。
气态物质：①分子间的距离比分子本身的体积大得多（约相差10倍），体积体积主要由分子间的距离决定。②体积受温度、压强影响大。③同温同压下，同物质的量的气体体积基本相等。
整理归纳：
相同的温度和压强下，不同气体的分子间距离基本相同。含有相同物质的量的气体，在相同的条件下具有相同的体积。
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积（Vm）。
在标准状况（0℃、101KPa）下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，气体摩尔体积约为22.4L·mol-1，这是气体摩尔体积的特例。
问题解决：
[问题1] 判断下列叙述哪项正确……………………………（ ）
A. 标准状况下，1moL任何物质的体积约为22.4L
B.1mol气体的体积约为22.4L
C.1mol氖气和1mol氧气体积相同
D. 标准状况下，1mol氖气和氯气混合气体（任意体积比）的体积约为22.4L
分析：根据气体摩尔体积的定义，应注意对其有影响的两个重要条件：一是指气体体积，而非液体或固体的体积；二是在标准状况下，气体的摩尔体积的具体值为22.4L·moL-1，而在不同温度和压强下，气体摩尔体积并不相同。注意审题、细心是解好化学题目的关键。 答案：D
[问题2] 13.0g锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积（标准状况）的氢所？
指导学生阅读解题过程，分析化学方程式中量的关系。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
物质的量 1mol 2 mol 1 mol 1 mol
相关物质有关量的 1 mol 22.4L
不同的表示方法 65g 1 mol
体验课本的解题过程，你能有更好的解题方法吗？写出你的解题过程。
[问题3] 计算在标准状况下，至少需要多少体积的氢气与足量的氧气反应才能生成18g水。
[问题4] 总结：气体的体积（V）与气体的物质的量（n）、气体摩尔体积（Vm）之间的关系。
信息博览
１．有关气体摩尔体积的计算
气体的体积、物质的量、气体的质量、气体的微粒数目之间的关系。
２．气体摩尔体积的常见应用
标准状况下1mol气体为22.4L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。同温、同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据此由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对H2的相对密度为15，则其相对分子质量为15×2。常见的有：
(1)由标准状况下气体密度求相对分子质量：Mr=22.4d。
（2由相对密度求气体的相对分子质量：若为的相对密度则为：Mr= d对H2·2，若为对空气的相对密度则为：Mr= d对空气·29。
*（3）求混合气体的平均相对分子质量，即1mol混合气体时的质量数值。在已知各组成气体的体积分数时见①，若为质量分数见②：
①=a%×Ma+b%×Mb+······
②=1/（a%÷Ma+b%÷Mb+······）
（4）由同温、同压下气体反应时的体积比求分子数，进而推分子数。
（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
*3．阿伏加德罗定律 同温、同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。由此可见气体的体积比在同温、同压下必等于分子数比。由此可以导出同温、同压下不同气体间的关系：
（1）同温、同压下，气体的体积比等于物质的量比。VA/VB=nA/nB
(2 ) 同温、同压下，气体的压强比等于物质的量比。pA/pB=nA/nB
(3 ) 同温、同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。MA/MB=dA/dB
(4 ) 同温、同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量的反比。mA/mB=MA/MB
(5) 同温、同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。VA/VB=MB/MA
此外在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体积与热力学温度在同压条件下成正比。
3．晶体和非晶体
实践巩固
1.下列说法正确的是……………………………（ ）
A.常温、常压下，11.2L氯气所含的原子数为NA
B. 常温、常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
C. 17g氨气所含的电子数目为10NA
D. 同温、同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
2.标准状况下，下列物质体积最大的是……………………………（ ）
A.2g H2 B. 20g SO2
C. 23gNa D. 160gBr2
3.在标准状况下 ，1LN2中含m个氮分子，则阿伏加德罗常数可表示为…………………（ ）
A. B.
C. 22.4m D. 22.4m/mol
4.在同温、同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子总数相等，则两个容器的体积比是……………………………（ ）
A. 2：1 B. 1：2
C. 2：3 D. 1：3
5.下列各组物质，所含分子数一定相同的是……………………………（ ）
A.1g H2和8g O2 B. 0.1molHCl和22.4LHe
C. 150oC、1.01×105Pa时18LH2O和18LCO2
D. 28gCO和6.02×1023个CO分子
6.nmol O2与nmolCO相比较，下列叙述正确的是……………………………（ ）
A.在同温同压下体积相等
B.在同温同压下密度相等
C. 在标准状况下质量相等
D. 分子数相等
7.在标准状况下，将1g氦气，11g二氧化碳和4g氧气混合，该混合气体的体积约为…………………（ ）
A.28 L B. 11.2L
C. 16.8L D. 14. L 0
8.在标准状况下，某气体密度为1.25g· L -1，则该其气体的相对分子质量为…………………（ ）
A.12.5 B. 14
C. 28 D. 30
⒐由CO2、H2和CO组成的混合气体，在同温、同压下与N2的密度相同，则该混合气中CO2、H2和CO的体积比为…………………（ ）
A.29：8：13 B. 22：1：14
C. 13：8：29 D. 26：16：57
10.在标准状况下，ag气体X与bg气体Y的分子数相同，下列叙述正确的是……………………………（ ）
A. 标准状况下，等质量的X和Y体积之比为b：a
B. 同温同压下，气体X和气体Y的密度之比为b：a
C. 25oC时，1g气体X和1g气体Y的分子数之比为b：a
D. 同物质的量的气体X和Y的质量之比为b：a
11. 同温、同压下，某瓶充满O2时质量为116g，充满CO2时质量为122g，充满A时为114g，则A的相对分子质量为 。
12. 在标准状况下，11.2LCO和CO2混合气体质量为20.4g,求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比。
宏观性质
聚集状态
气态
液态
固态
易压缩
固定体积
固定形状