2019高中化学 专题1第1单元 丰富多彩的化学物质 第3课时 物质的聚集状态学案 苏教版必修1.doc

1第第 3 3 课时课时 物质的聚集状态物质的聚集状态学习目标：1.根据聚集状态进行分类。2.了解影响物质体积的因素。(难点)3.掌握气体摩尔体积的有关计算。(重难点)自 主 预 习·探 新 知1物质的聚集状态(2)物质是原子、分子或离子的聚集体。(3)不同聚集状态物质的微观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，微粒间的空隙较小可以自由移动没有固定的形状，但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，且容易被压缩2影响物质体积的因素(在温度和压强一定时)(2)物质体积大小比较(3)1 mol 物质的体积大小影响因素在相同温度和压强下，1 mol 固体或液态的体积不相等，1 mol 气体的体积相等。2当温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积，称为阿伏加德罗定律。3气体摩尔体积基础自测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“×”)(1)任何物质都是由原子构成的。( )(2)常温常压下，1 mol 气体的体积均为 22.4 L。( )(3)所有固体不一定均是晶体。( )(4)两种气体分子的分子数相同，体积也相同。( )(5)同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等。( )(6)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。( )(7)在非标准状况下，1 mol O2的体积必定不是 22.4 L。( )(8)在标准状况下，1 mol H2和 O2的混合气体的体积不一定为 22.4 L。( )【答案】 (1)× (2)× (3) (4)× (5)× (6) (7)× (8)×2在标准状况下，22 g CO2的体积为_L，物质的量为_mol，含有_个 CO2分子。【答案】 11.2 0.5 3.01×1023合 作 探 究·攻 重 难气体体积的影响因素思考交流某校化学兴趣小组的同学为探究不同状态下物质的结构与性质，通过查阅资料，得到3下表中的相关数据：物质摩尔质量/g·mol1)密度1 mol 物质的体积Al26.982.70 g·cm3_Fe55.857.86 g·cm3_H2O18.020.998 g·cm3_C2H5OH46.070.789 g·cm3_H22.0160.089 9 g·L1_N228.021.25 g·L1_CO28.011.25 g·L1_(说明：固体、液体密度约为 293 K 时的测定值，气体密度为 1.01×105 Pa、273 K 时的测定值)(1)根据上表中数据，计算 1 mol 这些物质的体积，并将计算结果填入表中。【提示】 10.0 cm3 7.10 cm3 18.1 cm3 58.4 cm3 22.4 L 22.4 L 22.4 L(2)温度和压强一定时，1 mol 固体或液体的体积大小如何？【提示】 不相等。(3)温度和压强一定时，1 mol 气体的体积大小如何？【提示】 相等。(4)对气态物质来说，通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，因此，当微粒的数目相同时，气态物质体积的大小主要取决于什么？【提示】 微粒之间的距离。(5)在相同温度和压强下，任何具有相同微粒数的气体的体积具有什么规律？【提示】 在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。(1)不同物质体积的影响因素1 mol 固、液体体积不同的原因对于固、液体，微粒间距很小，微粒的大小是决定物质体积大小的主要因素。在固态和液态中微粒本身的大小不同，决定了其体积不同。所以，1 mol 固体、液体的体积主要决定于构成它们的微粒大小，体积不同。1 mol 气体体积相同的原因对于气体，微粒间距较大，决定物质体积大小的主要因素是微粒间的距离。而不同的气体在一定温度和压强下，分子间的距离可以看作是相等的，相同条件下，1 mol 气体的4体积主要决定于分子间的距离，体积相同。(2)阿伏加德罗定律及推论相同温度和压强下，相同分子数的任何气体都具有相同的体积，即“三同”定“一同” 。同温、同压下，任何气体的体积之比等于其物质的量之比，即。n1 n2V1 V2同温、同体积下，任何气体的物质的量之比等于其压强之比，即。n1 n2p1 p2同温、同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即。1 2M1 M2对点训练1下列说法中错误的是( )A1 mol 氢气所占体积约为 22.4 LB气态物质所占的体积主要是由分子数目和分子间距离决定的C1 mol O2与 1 mol O3所含的分子数目相等D物质的聚集状态不同主要是构成物质的基本粒子间的距离不同A A A 项中未指明温度和压强，体积不确定。2在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是( )A两种气体的压强相等 BO2比 O3质量小C两种气体的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等D D 两容器内的气体体积、密度相同，由mV可知m(O2)m(O3)，根据n 可知m Mn(O2)n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即pO2 pO3，故p(O2)p(O3)，A、B 错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)nO2 nO3N(O3)，C 错误；因为 O2和 O3都由氧原子组成，二者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等，D 正确。气体摩尔体积的有关计算典例导航 (1)在标准状况下，3.36 L CO2的物质的量为多少？含有 CO2的分子数约为多少？(2)标准状况下，56 g N2的体积为多少？5(3)标准状况下，16 g A2气体的体积为 11.2 L，则 A2的相对分子质量为多少？【解析】 (1)V(3.36 L)n(0.15 mol)Vm22.4 L·mol13.36 L 22.4 L·mol1N(0.15NA)NA6.02 × 1023 mol1(2)m(56 g)n(2 mol)V(2×22.4 M28 g·mol156 g 28 g·mol1Vm22.4 L·mol1L)(3)V(11.2 L)n(0.5 mol)Vm22.4 L·mol111.2 L 22.4 L·mol1M(32 g·mol1)m16 g16 g 0.5 mol【答案】 (1)0.15 mol 9.03×1022 (2)44.8 L (3)32 g·mol1根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算(1)气体的物质的量nV 22.4(2)气体的摩尔质量M22.4(的单位是 g·L1)(3)气体的分子数Nn·NA·NAV 22.4(4)气体的质量mn·M·MV 22.4对点训练3设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是( )A常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为 1.5NAB常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为 3NAC标准状况下，22.4 L H2O 所含分子数为NAD标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NAB B A 项，常温常压下，11.2 L CO2的物质的量不是 0.5 mol，含有的原子数不是1.5NA；C 项，标准状况下，H2O 为非气态；D 项，N(原子)2NA。4(1)在标准状况下，0.5 mol 任何气体的体积都约为_。6(2)4 g H2与 22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是_。(3)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】 (1)V0.5 mol×22.4 L/mol11.2 L。(2)n(H2)2 mol，n(CO2)1 mol。4 g 2 g·mol122.4 L 22.4 L·mol1(3)M28 g/mol，V0.01×22.4 L0.224 L。0.28 g 0.01 mol【答案】 (1)11.2 L (2)4 g H2 (3)28 g/mol 0.224 L物质的量在化学方程式计算中的应用典例导航 13.0 g Zn 与足量盐酸反应，最多可收集到多少升(标准状况)的氢气？(写出解题步骤)【解析】 法 1：n(Zn)0.200 mol13.0 g 65 g·mol1Zn2HCl=ZnCl2H21 mol 1 mol0200 mol n(H2)n(H2)0.200 mol0.200 mol × 1 mol 1 molV(H2)0.200 mol×22.4 L·mol14.48 L。法 2：n(Zn)0.200 mol13.0 g 65 g·mol1Zn2HCl=ZnCl2H21 mol 22.4 L0200 mol V(H2)V(H2)4.48 L。0.200 mol × 22.4 L 1 mol【答案】 4.48 L物质的量用于化学方程式的计算(1)参与反应的各物质的物理量之间的比例关系aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)化学计量数比： a b c d质量比： aMA bMB cMC dMD物质的量比： a b c d7气体体积比： a b c d不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。(2)不同物理量间的换算方法aA(g) bB(g)=cC(g) dD(g)a×MA g b mol c×22.4 L d molm(A) n(B) V(C) n(D)则有比例关系：a·MA g mAb mol nBc× 22.4 L VCd mol nD注意：不同物理量间的换算时，上下物理量相同，左右相当。对点训练5在标准状况下，至少需要多少体积的氢气与足量氧气反应才能生成 3.6 g 水？【解析】 n(H2O)0.2 mol3.6 g 18 g·mol12H2 O22H2O=点燃2×22.4 L 2 molV(H2) 0.2 molV(H2)4.48 L2 × 22.4 L × 0.2 mol 2 mol【答案】 4.48 L662.5 g 含 CaCO3 80%的石灰石，与足量盐酸反应生成 CO2在标准状况下的体积为_。 【导学号：90512011】【解析】 n(CaCO3)0.5 mol。62.5 × 80%g 100 g·mol1CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O1 mol 22.4 L0.5 mol V(CO2)V(CO2)11.2 L。0.5 mol × 22.4 L 1 mol【答案】 11.2 L当 堂 达 标·固 双 基1下列说法中正确的是( )A水被冷却到 0 以下时变成冰，是因为水分子大小发生了改变B所有物质在温度变化时都能表现出三态变化8C通过压强变化能使气体变成液体D物体能够热胀冷缩是因为构成物体的微粒能够热胀冷缩C C A 中分子间的间隔变小，分子大小不变，A 错；碘加热，会升华，B 错；除温度外，其他因素也可使气体变为液体(如压强)，C 正确；D 中微粒不能热胀冷缩，D 错。2下列叙述正确的是( )A1 mol 任何气体的体积都为 22.4 LB1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为 22.4 LC只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为 22.4 L·mol1D标准状况下，22.4 L 任何气体的物质的量都是 1 molD D A 项，未指明标准状况；B 项，物质不一定为气体；C 项，气体摩尔体积为 22.4 L·mol1的条件不一定为标准状况。3下列两种气体的分子数一定相等的是( )A质量相等的 N2和 COB体积相等的 CO 和 C2H4C等温、等体积的 O2和 N2D等压、等体积的 N2和 CO2A A 只要物质的量相等，则气体的分子数必相等。等质量的 N2和 CO，因摩尔质量都是28 g·mol1，故物质的量相等，分子数也相等。B、C、D 中气体所处状况不一定相同，分子数不一定相等。4下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )A常温常压下，11.2 L 氯气含有的分子数为 0.5NAB常温常压下，1 mol He 含有的原子数为 2NAC32 g 氧气所含原子数为 2NAD同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同C C 常温常压下，气体摩尔体积大于 22.4 L/mol，故 11.2 L 氯气含有的分子数应小于 0.5NA，故 A 错；B 中因氦气为单原子分子，故 1 mol He 含原子数为NA，故 B 错；D 选项中，同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的分子数相同，原子数不一定相同。5在标准状况下，32.5 g Zn 与足量稀 H2SO4反应，消耗 H2SO4的物质的量为_，生成 H2的体积为_。 【导学号：90512012】【解析】 Zn H2SO4=ZnSO4H265 g 1 mol 22.4 L32.5 g n V65 g 32.5 g1 mol n22.4 L V 故n0.5 mol，V11.2 L。9【答案】 0.5 mol 11.2 L气体摩尔体积的理解(1)1 mol 气体的体积大小与温度、压强大小有关。(2)“22.4 L/mol”仅适用于标准状况下的气体包括混合气体。(3)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。(4)气体摩尔体积为 22.4 L/mol 的温度、压强不一定是 273K、101 kPa。