1、第3课时物质的聚集状态学习目标核心素养建构1.能记住影响物质体积的因素。2.能说出气体摩尔体积的含义。3.会运用标准状况下气体体积进行计算。4.能解决以物质的量为核心的有关物理量计算。n知 识 梳 理一、决定物质体积大小的因素1.根据表格中的数据完成下面的填空：状态物质密度1 mol该物质的质量1 mol该物质的体积固态Fe7.86 gcm3(20 )56 g7.12 cm3Al2.70 gcm3(20 )27 g10 cm3液态H2O0.998 gcm3(20 )18 g18.0 cm3H2SO41.83 gcm3(20 )98 g53.55 cm3气态O21.429 gL1 (标准状况)
2、32 g22.39 LH20.089 9 gL1(标准状况)2.016 g22.42 L2.分析上表中的数据，你能得出哪些结论？(1)相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大。(2)相同条件下，1 mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 L。3.从微观粒子的角度分析，影响物质体积大小的因素有哪些？4.同温同压下，为什么相同物质的量的不同固体或液体的体积不同？相同物质的量的固体或液体中微粒数目相同，微粒大小不同，其体积不同。5.同温同压下，为什么相同物质的量的不同气体的体积相同？同温同压下气体微粒间的距离相同，当气体微粒数目相同时， 其体积相同。6.阿伏加德罗定律：同温同压下，相
3、同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。【自主思考】1.同温同压下，固态物质、液态物质、气态物质分子间距离大小关系如何？提示气态液态固态。2.气体微粒数一定时，气体体积与外界条件的关系如何？提示气体微粒数一定时，气体体积与外界条件的关系：温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。二、气体摩尔体积1.定义：单位物质的量的气体所占有的体积。符号：Vm，单位Lmol1(或L/mol)和m3mol1(或m3/mol)。2.计算公式：Vm。3.影响气体摩尔体积的因素(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。(2)标准状况下(即0 和101 kPa)，气体摩尔体积约为22.4 Lmol1。【自主思考
4、】3.气体摩尔体积适用范围是什么？是否必须为纯净物质？提示气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可为相互不反应的混合气体，如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L。4.标准状况下，11.2 L O2的质量为多少？提示n(O2)0.5 mol，m(O2)0.5 mol32 g/mol16 g。效 果 自 测1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)在相同条件下，1 mol任何物质的体积均相同。()(2)常温常压下，1 mol气体的体积均为22.4 L。()(3)0.5 mol H2的体积约是11.2 L。()(4)标准状况下，1 mol任何
5、物质的体积都约为22.4 L。()(5)两种气体分子的分子数相同，体积也相同。()(6)同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等。()(7)1 mol某气体的体积是22.4 L，该气体所处的状况不一定是标准状况。()(8)非标准状况下，1 mol O2的体积必定不是22.4 L。()(9)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22.4 L。()(10)标准状况下，1 mol H2和O2的混合气体的体积不一定为22.4 L。()(11)当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是分子数目的多少。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7) (8)(9)(10
6、) (11)2.同温同压下，下列关于氢气和氧气的叙述正确的是()等体积的氢气和氧气所含的分子数相等氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的氢分子与氧分子的大小相同氢分子和氧分子本身的大小对气体体积的影响可以忽略不计A. B. C.仅 D.仅解析同温同压下，气体的体积相等，其所含的分子数相等，正确；同温同压下，气体分子间的距离近似相等，正确；氢分子与氧分子的大小不同，错误；由于气体分子间的距离远大于分子的直径，所以分子本身的大小对气体体积的影响可以忽略不计，正确。答案B探究一、对气体摩尔体积的理解【探究讨论】1.标准状况下，H2的摩尔体积为22.4 L/mol，混合气体(如空气)的气体
7、摩尔体积也为22.4 L/mol吗？提示是。2.气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是22.4 Lmol1吗？提示不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 Lmol1，升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4 Lmol1。【点拨提升】1.气体摩尔体积的正确理解(1)状态：气体(单一气体或混合气体)。(2)条件：标准状况(0 、1.01105 Pa)。(3)定量：1 mol。(4)数值：约22.4 L，非精确值。2.根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算气体的物质的量n气体的摩尔质量M22.4(的单位是gL1)气体的分子数
8、NnNANA气体的质量mnMM【典题例证1】设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A. 0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等B.标准状况下，11.2 L由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAC.标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NAD.常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个氧原子解析A项，未指明标况，11.2 L O2的物质的量不确定；C项，CCl4在标况下不是气体；D项，常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体的物质的量不是1 mol。答案B【学以致用1】下列说法正确的是()A.在标准状况下，1
9、 mol酒精的体积是22.4 LB.1 mol氢气所占的体积一定是22.4 LC.标准状况下，6.021023个水分子所占有的体积约是22.4 LD.标准状况下，28 g N2与CO的混合气体，体积为22.4 L解析注意22.4 L所适用的条件1 mol气体在标准状况下的体积，同时注意CO和N2的摩尔质量相同。答案D探究二、对阿伏加德罗定律及其推论的理解【探究讨论】判断下列说法的正误，正确的划“”，错误的划“”(1)标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L()(2)同温同压下，1 mol(含有相同的粒子数)任何气体的体积相同()(3)同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分
10、子数()(4)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是12()提示(1)(2)(3)(4)【点拨提升】阿伏加德罗定律的理解与应用(1)阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标准状况，也可以是其他任何条件，只要物质的存在状态是气态即可。(2)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，第四“同”必定成立。(3)注意分析分子的构成。如Ar是单原子分子，O2是双原子分子，O3是三原子分子。(4)也可以利用“pVnRT”公式确定有关比例。(式中R为常数，T为绝对温度)【典题例证2】在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p
11、)由大到小的顺序是()A.p(Ne)p(H2)p(O2)B.p(O2)p(Ne)p(H2)C.p(H2)p(O2)p(Ne)D.p(H2)p(Ne)p(O2)解析因为温度和密度相同，把三种密闭容器各取1 L，在此情况下三种气体的质量相同。对于等质量的气体，摩尔质量越小，气体的物质的量越大(n)，气体的压强越大。答案D【学以致用2】下列叙述中正确的是()标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；标准状况下，11.2 L H2和14 g N2所含原子数相同；28 g CO的体积约为22.4 L；两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积相同；同温同体积时，气体物质的物质的量越
12、大，则压强越大；同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比。A.仅 B.仅C.仅 D.仅解析标准状况下H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然两者等体积，但物质的量不相同，错误；同样在中所指的物质不一定是气体，所以错误；标准状况下，11.2 L H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故体积相同，正确；中28 g CO的物质的量是1 mol，但条件不确定，所以体积不一定是22.4 L，错误；在同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，正确，故选B。答案B1.同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请
13、你推测其主要原因是()A.气体的分子大小不同B.气体的物质的量不同C.气体分子的化学性质不同D.气体分子间的平均距离不同解析同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。答案B2.下列有关气体摩尔体积的叙述正确的是()A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，为22.4 Lmol1B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 Lmol1C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 Lmol1D.相同物质的量的气体的摩尔体积相同解析气体摩尔体积与气体所处的状态(温度和压强)有关，D项错误；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 Lmol1，A、B项错误，C项正确。答案C3.常
14、温常压下，下列选项中两种物质的体积基本相同的是()A.2 g H2和32 g O2B.1 mol H2O和1 mol CO2C.3 mol O2和2 mol O3D.1 mol Fe和1 mol Br2解析在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积基本相同，1 mol状态不同的物质，体积往往不同，A项正确，B、D项错误。答案A4.在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为()A.8.4 L B.11.2 L C.14 L D.16.8 L解析根据n，0.5 g H2的物质的量为0.25 mol，11 g CO2的物质的量为0.25 mol，4
15、 g O2的物质的量为0.125 mol，V(0.250.250.125) mol22.4 Lmol114 L，故C项正确。答案C5.(1)CO2的相对分子质量为 ，它的摩尔质量为 。(2)在标准状况下，0.5 mol任何气体的体积都约为 。(3)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是 。(4)0.01 mol某气体的质量为0.28 g，该气体的摩尔质量为 ，在标准状况下，该气体的体积是 。解析相对分子质量和摩尔质量在数值上相等。在标准状况下1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。答案(1)4444 gmol1(2)11.2 L(3)4 g H2(4)28 gmol10.224 L