2019-2020学年高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第1单元 第3课时 物质的聚集状态课件

专题一化学家眼中的物质世界第一单元丰富多彩的化学物质第3课时物质的聚集状态1．了解物质的聚集状态。2．理解气体摩尔体积的定义及相关计算(重点)。3．理解阿伏加德罗定律及其推论，并且能够进行相关的计算(重点)。4．会计算(混合)气体密度和(平均)摩尔质量。01课前自主梳理02课堂合作探究03演练效果检测课时作业知识点一物质的聚集状态1．物质的聚集状态有三种：_____(用g表示)、_____(用s表示)、_____(用l表示)。2．不同聚集状态物质的结构与性质(1)构成固态和液态物质的微粒，排列_______，微粒间空隙_____，_____被压缩。(2)构成气态物质的微粒之间的距离较大，易被压缩。3．聚集状态的物质体积的决定因素固体、液体的体积主要取决于微粒的数目和微粒的大小；而气体的体积主要取决于微粒的数目、微粒之间的距离。当温度和压强一定时，相同微粒数目的固体和液体的体积各不相同，而气体物质只要具有相同的微粒数目，都具有大致相同的体积。气态固态液态较紧密较小不易[自我诊断]1．四种因素：①温度和压强；②所含微粒数；③微粒本身大小；④微粒间的距离，其中对气态物质体积有显著影响的是()A．②③④B．②④C．①③④D．①②④解析：气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。答案：D知识点二气体摩尔体积1．定义：________________的气体所占的体积。符号：____。常用单位：__________或__________。2．公式：n＝VVm。3．特例：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。(1)标准状况指：0℃、101kPa。(2)标准状况下气体摩尔体积：约为22.4L·mol－1。单位物质的量VmL·mol－1m3·mol－1[自我诊断]2．下列说法正确的是()A．若1mol甲烷的体积为22.4L，则一定是标准状况下B．在0℃、101kPa下，1mol空气的体积为22.4LC．在标准状况下，1mol水的体积为22.4LD．1molO2的质量只有在标准状况下才约是32g解析：A项，不在标准状况下1mol气体也可能是22.4L，A项错。在标准状况下，1mol混合气体的体积也是22.4L，B项正确。C项，标准状况下，水不是气体，1mol水约为18mL，C项错。1mol物质的质量与外界条件无关，D项错误。答案：B要点一气体摩尔体积[典例1]下列说法正确的是()A．28gCO和44gCO2在标准状况下的分子数后者多B．若NA为阿伏加德罗常数的值，标准状况下11.2L氯气的分子数为0.5NAC．常温、常压下32g氧气的体积约为22.4LD．把100gCaCO3加热分解可得CO2气体22.4L[解析]28gCO和44gCO2物质的量相等都是1mol，在任何条件下分子数均相等，A错误；标准状况下11.2L氯气为0.5mol，B正确；“常温、常压”不同于“标准状况”，C错误；D项未知具体的温度和压强，所以不能计算气体体积。[答案]B1．几个关键字(1)关键字：气体。研究对象是气体，非气体(固体和液体)不研究摩尔体积。(2)关键字：任何。任何气体，只要是气体，不管纯净物或者混合物，只要状况相同，物质的量相同，体积就相同。(3)关键字：标准状况。标准状况下气体摩尔体积一定是Vm＝22.4L·mol－1，非标准状况下的气体摩尔体积不一定等于22.4L·mol－1。(4)关键字：约为。22．4只是个约数，不是准确值，因为对于气体，忽略了微粒的大小对体积的影响，所以在相同的条件下，气体的摩尔体积近似相等。(5)关键字：1mol。气体在标准状况下体积约为22.4L所对应的物质的量为1mol。2．计算：物质的量、物质的质量、气体体积和物质微粒数之间的关系：物质的质量÷摩尔质量×摩尔质量物质的量×阿伏加德罗常数÷阿伏加德罗常数微粒数气体体积(一定T、p下)即n＝mM＝NNA＝VVm。1．下列说法正确的是()A．1molO2和1molN2所占体积都为22.4LB．H2的气体摩尔体积为22.4LC．在标准状况下，1molH2和1molH2O所占的体积都为22.4LD．在标准状况下，22.4L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量为2mol解析：A项无明确温度和压强，无法比较；B项未指明在标准状况下；C项标准状况下水不是气态，体积小于22.4L。答案：D要点二阿伏加德罗定律及其推论[典例2]对相同状况下的12C18O和14N2两种气体，下列说法正确的是()A．若质量相等，则质子数相等B．若原子数相等，则中子数相等C．若分子数相等，则体积相等D．若体积相等，则密度相等[解析]A项，设其质量为ag，则两物质中质子的物质的量分别为a30×14mol、a28×14mol，A项错误。B项，1mol12C18O和1mol14N2所含原子均为2mol，而中子分别为(6＋10)mol、2×7mol，B项错误。同温同压下，相同体积的任何气体均含有相同数目的分子，C项正确。D项，密度＝气体质量体积，但相同状况下同体积的两种气体质量不相等，故密度不相等，D项错误。[答案]C1．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。2．阿伏加德罗定律的推论(1)同温同压下，气体的物质的量与其体积成正比：T、p相同，n1n2＝V1V2。(2)温度、体积相同的气体，压强与其物质的量成正比：T、V相同，p1p2＝n1n2。(3)物质的量相等、温度相同的气体，压强与其体积成反比：n、T相同，p1p2＝V2V1。(4)同温同压下，气体的密度与其相对分子质量(实际是摩尔质量)成正比：T、p相同，ρ1ρ2＝M1M2。[温馨提示]阿伏加德罗定律中有“四同”：同温、同压、同体积、同分子数。只要有任何“三同”，就可以定出另一同。例如，同温同压下，同体积的两种气体必含有相同数目的分子；同温同压下，同分子数目的两种气体必同体积。再如，在同温下，两种气体同体积又同分子数，则必然同压。2．在体积相同的三个容器里分别充入三种气体①H2、②CO2、③O2，并保持三个容器内气体的温度和密度均相等，下列说法正确的是()A．分子数目：①＝②＝③B．质量关系：①③②C．压强关系：①③②D．原子数目：②③①解析：同温下，等体积、等密度的三种气体，其质量一定相等，它们的物质的量和所含的分子数、压强与摩尔质量成反比，分子数目之比为12∶144∶132，原子数目之比为1∶344∶116。答案：C气体摩尔体积的测定[典例]某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸反应测定通常状况(约20℃，1atm)下气体的摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验：(1)该组同学必须选用的装置的连接顺序是(填接口字母，可不填满)：A接()()接()()接()(2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因___________________________。(3)实验结束时，该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积？____________________________________________________________________。(4)实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量m1g，实验后残留固体的质量m2g，实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况时气体摩尔体积Vm＝_________L·mol－1。[解析]本实验的原理是根据消耗金属的质量和生成H2的体积计算气体摩尔体积，实验的关键是如何准确地测量气体的体积。利用排水法测量气体体积时，气体不必干燥，注意量筒中液面与广口瓶中液面相平。计算摩尔体积时，根据消耗Al的质量求出生成H2的物质的量n(H2)＝32n(Al)＝32×（m1－m2）27＝m1－m218mol。[答案](1)EDG(2)铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大(3)待实验装置冷却后，上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即氢气在通常状况时的体积(4)18V1000（m1－m2）[随堂训练]1．标准状况下，体积相同的下列气体，其质量最大的是()A．N2B．CO2C．SO2D．CH4答案：C2．同温同压下，A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等，则两个容器的体积比是()A．3∶2B．1∶3C．2∶3D．1∶2解析：本题考查化学基本计算。所含H原子个数相等，说明两者的物质的量之比为3∶2，所以在相同条件下两者的体积之比也为3∶2。答案：A3．(1)等质量的O2和O3，它们的物质的量之比为__________，所含分子数之比为________，所含原子数之比为________，相同状况下的体积之比和密度之比分别为________、________。(2)同温同压下，等体积的O2和O3的质量之比为______，分子数之比为______，原子数之比为______。答案：(1)3∶23∶21∶13∶22∶3(2)2∶31∶12∶3