物质的聚集状态详解

物质的聚集状态标准状况下的气体摩尔体积示意图22.4L(标准状况）1.物质的三种聚集状态1、上一节课我们学习了“物质的量（n）”及其单位摩尔（mol），由n可以求出哪些物理量？[思考]2、在实验室或在生产中，对于气态物质常使用它的体积而不是质量。那么物质的量与体积之间有什么关系？1mol气态物质占据的体积有多大？分子离子电子原子质量物质的量微粒数质子中子÷M×M×NA÷NA（m）（n）（N）物质1mol物质的质量密度1mol物质的体积Fe55.85g7.86g/cm3Al26.98g2.70g/cm3H2O18.02g0.998g/cm3C2H5OH46.07g0.789g/cm3H22.016g0.0899g/L标况N228.02g1.25g/L标准状况CO28.01g1.25g/L标准状况9.99cm37.10cm318.01cm358.39cm322.42L22.42L22.42L标准状况下1mol不同物质的体积[讨论]对于1mol不同的固体和液体物质，为什么它们的体积各不相同，而相同条件（标准状况）下，1mol不同的液体体积基本相同呢？[提示]决定物质体积大小的因素有哪些？①物质的粒子数目；②粒子的大小；③粒子之间的距离；2、影响物质体积的因素固体物质1mol铁1mol铝1mol铅6.02×2310个原子55.8克6.02×2310个原子26.98克6.02×2310个原子207.2克7.2cm10cm318.3cm3液体物质1mol水6.02×2310个分子18克6.02×2310个分子98克1mol硫酸18.0cm53.6cm构成固态结构微粒间的距离很小构成液态结构微粒间的距离也小固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。[实验启示]气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。0℃1molH2O(18mL)100℃1molH2O(g)(3.06×104mL)(体积扩大1700倍)气体分子间距离很大气体的体积主要由粒子间距离决定。[小结]固体、液体物质粒子间间隔很小，在粒子数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。气体粒子间间隔很大，在粒子数目相同的情况下，气体的体积主要由粒子间距离决定。[讨论]2、分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？3、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？1、决定气体体积大小的主要因素有哪些？T.P相同d相同Ｖ相同（Ｖ＝２２.４L).体积（V）取决于分子数目（N或n）分子间平均距离（d）d取决于VnTdPd返回标准状况下气体摩尔体积要点：条件：标准状况（S.T.P）对象：任何气体物质的量：1mol结论体积约占２２.４Ｌ22.4L(标准状况）标准状况下的气体摩尔体积示意图3.气体摩尔体积：常用单位有L/mol(L·mol-1)和m3/mol。Vm=Vn公式：符号为Vm概念：单位物质的量气体所占的体积。影响因素：①温度越高，体积越大②压强越大，体积越小[练习]1.标准状况，1mol任何物质的体积都约是22.4L。错，物质应是气体2.1mol气体的体积约为22.4L。(错，标准状况）3.标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。（对，气体体积与分子种类无关）4.22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。（错，未指明是否在相同条件）5.标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。（错，“约为”；单位应为L/mol）6.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。（错，不一定）7.标准状况，1mol水的体积都约是22.4L错，水不是气体[练习]下列说法正确的是（）（A）在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都约是22.4L（B）2gH2和44gCO2的体积相等（C）1mol某气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况（D）标准状况，1gH2和11.2LO2的物质的量相等[答案]（D）[讨论]请列出求算气体体积可能的方法：1、V=m/ρ2、V=n×VmV=m×Vm/MV=N×Vm/NAρρ标准状况下，Vm=22.4L/mol[练习]在标准状况下（1）0.5molHCl占有的体积是多少？（2）33.6LH2的物质的量是多少？（3）16gO2的体积是多少？（4）44.8LN2中含有的N2分子数是多少？（11.2L）（1.5mol）（11.2L）（2×6.02×1023个）小结2.标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点：条件：标准状况（S.T.P）对象：任何气体物质的量：1mol体积约占22.4L结论1、气体摩尔体积常用单位有L/mol(L·mol-1)和m3/mol。Vm=V/n公式：符号为Vm概念：单位物质的量气体所占的体积。V(标况）÷vm×vm分子离子电子原子质量物质的量微粒数质子中子÷M×M×NA÷NAmnN4、有关“物质的量”的计算关系3.求S.T.P下的气体体积V物质的聚集状态第二课时下列说法是否正确？为什么？（1）1molN2和1molO2所占体积相同（2）1gN2和1gO2所含分子数相同（3）1molN2和1molO2所含分子数相同（4）1molN2和1molO2在标准状况下混合，体积约为44.8L。（5）1LN2和1LO2在同温同压下所含分子数相同说法错误。未指明气体所处状态。说法错误。两种气体物质的量不同。说法正确。物质的量相同的物质所含微粒数相同。说法正确。混合后气体的物质的量为2mol。同温同压同体积气体所含分子数相同1、同温同压下，含相同分子数的气体所具有的体积是什么关系？2、同温同压下，相同体积的气体所含分子数是什么关系？思考：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含相同数目的分子，这称为阿伏加德罗定律。4、阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。适用对象：任何气体（包括混合气体）注意适用条件：同温、同压、同体积结论：分子数目相同，即气体物质的量相同。（四同定律）阿伏加德罗定律标准状况下的气体摩尔体积是的一个特例。阿伏加德罗定律的应用推论(1)同温同压下，气体体积之比等于分子数之比，等于物质的量之比。n1n2V1V2N1N2==例、同温同压下,4.4克CO2与9.6g氧气所占的体积比是多少？在H2+Cl2=2HCl反应中，各物质的系数表示什么意义？表示三种物质的分子数之比为1：1：2表示三种物质的物质的量之比为1：1：2表示三种物质(气体)的体积比为1：1：2阿伏加德罗定律的应用推论(2)同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。V1V2n1n2==m1/ρ1m2/ρ2m1/M1m2/M2ρ1ρ2M1M2=m1、m2气体质量M1、M2气体摩尔质量因为所以得到D=D:第一种气体对第二种气体的相对密度[例]1、同温、同压下，CO2与CO的密度之比。2、SO2和C2H4能否用向上排空气法收集？3、某气体A对氧气的相对密度为0.5，求①A的式量是多少？②A气体对空气的相对密度是多少？（同温同压下）[例]在标准状况下,测得0.2L容器里某气体的质量为0.25g,计算该物质的相对分子质量。解：=28g/mol思路：该气体的相对分子质量的数值等于它的摩尔质量。=0.25g0.2L22.4L/mol答：此气体的相对分子质量为28。在标准状况下M=ρ×22.4L/mol即该气体的相对分子质量为28。[练习]在标准状况时,2.24LNOx气体的质量为4.6g,求气体的化学式。解：=46g/mol=4.6g2.24L22.4L/mol答：气体的化学式为NO2。M(NOx)NOx的分子量为4614+16x=46x=2例、某混合气体含2摩氧气和8摩氮气，求其平均式量。2mol×32g/mol+8mol×28g/mol2mol+8mol=28.8g/mol即混合气体的平均式量为28.8。5、有关混合气体平均式量的计算（即平均摩尔质量）M==M1×V1%+M2×V2%+…=M1×n1%+M2·n2%+…M总n总解：平均式量（即平均摩尔质量）也就是1摩尔混合气体的质量。M=练习•CO2与CO的混合气的密度是相同状况下氢气密度的14.5倍，则混合气体的平均式量为多少？•将（NH4）2CO3固体加热，计算在1500C时所得混合气体密度是相同条件下氢气密度的多少倍？6、有关气体摩尔体积的计算[练习1]标准状况下，11.2LCO2所含分子数与多少克NH3中所含氢原子数相等。解：11.2L22.4L/molx=2.83g思路：CO2分子的物质的量与NH3分子中氢原子的物质的量相等。设氨的质量为xCO2NH3答：标准状况下，11.2LCO2所含的分子数与2.83gNH3中所含氢原子数相等。x×317g/mol=[练习2]两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是（）（A）原子总数（B）质子总数（C）分子总数（D）质量分析：同温同压下，同体积的两种气体所含分子总数相同。ACN2和O2都是双原子分子，只要其总物质的量不变，无论N2和O2的物质的量各是多少，总原子数都不变。NO也是双原子分子，故由两容器中分子总数相同可推知A正确。[练习3]在一定温度和压强下，1体积X2（气）和3体积Y2（气）化合生成两体积气体化合物，则该化合物的分子式是（）（A）XY3（B）XY（C）X3Y（D）X2Y3分析：X2+3Y2=2XmYnA同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比。根据质量守恒定律：2=2mm=13×2=2nn=37、有关化学方程式的计算[例]10页例题2注：上下单位要相同（同一物质）左右单位要相当（不同物质）[练习1]0.2摩尔铝跟足量的盐酸完全反应，计算：（1）标准状况下，生成氢气多少升？（2）生成氯化铝多少克？[练习4]20g碳酸钙完全加热分解完全，可生成标准状况下的二氧化碳多少升？[练习2]相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应，生成的氢气在相同条件下的体积之比为。[练习3]相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应，生成的氢气在相同条件下的体积之比为。[随堂检测]1.下列说法正确的是（）。A.标准状况下1mol水和1mol氢气的体积都约是22.4升。B.2克氢气和44克CO2的体积相等。C.1mol某气体的体积为22.4升。D.标准状况下,1克氢气和11.2升氧气的物质的量相等。2.标准状况下（）（1）0.5molHCl的体积是-----------------。（2）33.6升氢气的物质的量是-----------------。（3）16克氧气的体积是--------------------。（4）44.8升氮气中含有的氮分子数是-------------------------------------。3.在标准状况下，多少克CO2与4克氢气的体积相同？谢谢