苏教版最新高中化学专题第一单元第三课时物质的聚集状态讲义含解析必修

物质的聚集状态１．构成物质的微粒有哪些？它们有哪些共性？提示：构成物质的微粒有原子、分子、离子等，这些微粒的共同特点有：１粒子是不断运动的；２粒子的质量和体积都很小；３粒子间有间隔。

２．物质的存在状态有哪几种？同一物质呈何种状态时，体积最大？提示：物质按存在状态可分为固态、液态和气态。

对质量相同的某种物质来说呈气态时体积最大。

[新知探究]探究１填写下列空白，认识物质的聚集状态（１）在三种状态的物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。

（２）固体物质可分为两类：晶体和非晶态物质。

（３）晶体具有规则的几何外形和固定的熔点；非晶态物质没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形。

（４）常见实例：氯化钠、冰等属于晶体，而石蜡、玻璃等属于非晶态物质。

探究２为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异？这与物质的微观结构有何联系？填写表中空白。

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，容易被压缩探究３决定物质体积大小的因素有哪些？一定温度和压强下，为何１ mol不同气体体积大致相同？填写下列空白。

（２）当温度、压强一定时，气体中微粒间的距离近似相等。

故在温度、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。

[成功体验]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：选D 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。

[新知探究]探究气体摩尔体积的定义及计算（１）定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号：V m，单位：L·mol—１或m３·mol—１。

（２）特例：标准状况下的１ mol任何气体所占的体积约为２２．４_L。

１标准状况：温度２7３_K，压强１0１_kPa。

２气体摩尔体积：约为２２．４_L·mol—１。

（３）计算公式：V＝n·V m。

[必记结论]（１）气体摩尔体积只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的，气体可以为相互不反应的混合气体。

（２）气体摩尔体积与气体的种类无关。

（３）气体摩尔体积并不都约等于２２．４L·mol—１，２２．４L·mol—１只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例。

（４）气体摩尔体积受温度和压强的影响，若温度和压强保持一定，那么气体摩尔体积也保持不变。

（５）同温同压下，气体的体积只由气体的分子数决定。

[成功体验]２．下列说法正确的是（）Ａ．１ mol O２和１ mol N２所占体积都为２２．４ LＢ．H２的气体摩尔体积为２２．４ LＣ．在标准状况下，１ mol H２和１ mol H２O所占的体积都为２２．４ LＤ．在标准状况下，２２．４ L由N２、N２O组成的混合气体中所含有的N的物质的量为２ mol 解析：选D A中没有明确温度和压强，无法比较、确定气体的体积；气体摩尔体积的单位不是“L”而是“L·mol—１”。

另外还未指明气体的温度和压强，２２．４ L这个数值也是无意义的；在标准状况下水不是气态，１ mol水的体积远远小于２２．４ L；在标准状况下，２２．４ L任何气体的物质的量均为１ mol，再结合N２、N２O的分子组成可知N的物质的量为２ mol。

———————————————[关键语句小结]————————————————１．决定物质体积大小的因素：微粒的数目、微粒的大小及微粒间的距离。

其中，气体微粒间的距离远大于微粒本身的大小。

２．单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，用V m表示，在0℃和１0１ kPa条件下，即标准状况下，V m＝２２．４L·mol—１。

３．V、V m、n之间的关系：V＝n·V m。

４．在温度压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积。

[例１] 下列说法正确的是（）１标准状况下，6．0２×１0２３个分子所占的体积约是２２．４ L ２0．５ mol H２所占体积为１１．２ L ３标准状况下，１ mol H２O的体积为２２．４ L ４标准状况下，２8 g CO与N２的混合气体的体积约为２２．４ L ５各种气体的气体摩尔体积都约为２２．４L·mol—１⑥标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同Ａ．１３５Ｂ．４⑥Ｃ．３４⑥Ｄ．１４⑥解析：选B 6．0２×１0２３个分子在标准状况下所占体积不一定是２２．４ L，因为这１ mol分子不一定是气体；２中没有指明气体所处状况，因此，0．５ mol H２的体积不一定是１１．２ L；３中的水在标准状况下不是气体，所以也是错误判断；４中虽是混合气体，但N２和CO的摩尔质量相等，二者以任意比例混合，其摩尔质量数值不变，故２8 g N２与CO的混合气体在标准状况下体积约为２２．４ L；气体摩尔体积只有在标准状况下才是２２．４L·mol—１，故５错。

（１）气体摩尔体积只适用于气体（可以是任何一种单一组分的气体或混合气体）的有关计算，不适用于固体、液体。

（２）标准状况是指２7３ K、１0１ kPa时的状况。

（３）１ mol任何气体所占的体积约为２２．４ L时，外界条件不一定是标准状况。

（４）在回答有关概念性的问题时，“２２．４L”或“２２．４L·mol—１”之前要加一个“约”字，在解答有关计算的问题时，这个“约”字可以略去。

１．下列说法正确的是（）Ａ．标准状况下，２２．４ L任何气体都含有6．0２×１0２３个分子Ｂ．含１ mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为１１．２ LＣ．常温常压下，１１．２ L Cl２含有的分子数为0．５ N AＤ．标准状况下，１１．２ L H２O含有的分子数为0．５ N A解析：选A 使用气体摩尔体积一定要看清条件，在标准状况下，１ mol任何气体的体积均约为２２．４ L，A正确；氦气为单原子分子，含１ mol氦原子在标准状况下的体积应为２２．４ L，B错误；C项不是在标准状况下，在标准状况下，H２O的状态不是气态，D错误。

１．阿伏加德罗定律同温、同压下，相同体积的任何气体都具有相同数目的分子。

２．推论条件结论公式语言叙述T、p相同错误!＝错误!同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比T、V相同错误!＝错误!温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比n、p相同错误!＝错误!物质的量、压强相同的气体，其体积与温度成正比T、p相同错误!＝错误!同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量（或是摩尔质量）成正比T、p、V相同错误!＝错误!同温、同压下，体积相同的气体，其相对分子质量与其质量成正比[例２] 某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。

B为气体，其体积是反应掉氧气体积的两倍（同温同压）。

以下对B分子组成的推测一定正确的是（）Ａ．有１个氧原子Ｂ．有２个氧原子Ｃ．有１个A原子Ｄ．有２个A原子解析：选A 由阿伏加德罗定律可知，n（B）＝２n（O２），根据氧原子守恒知，一个B分子中只含有一个氧原子。

（１）阿伏加德罗定律仅适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。

（２）阿伏加德罗定律的条件是“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积决定同分子数。

２．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O２、O３气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（）Ａ．两种气体的压强相等Ｂ．O２比O３的质量小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解析：选D 根据题意，因等温度、等体积、等密度，则两者等质量，B项错；等质量的O２和O３物质的量不相等，则压强和分子数不相等，则A、C两项错；O２和O３都是由氧原子构成的，所以等质量的O２和O３原子数相等。

（１）以锌与稀硫酸反应为例作如下分析：Zn ＋H２SO４（稀）===ZnSO４＋H２↑微粒数１１１１质量 6５ g 98 g １6１ g ２ g物质的量１ mol １ mol １ mol １ mol错误! 6５ g １ mol １ mol ２ g错误!１ mol １ mol １ mol ２２．４ L错误! 6５ g 98 g １6１ g ２２．４ L（２）根据化学方程式进行计算时，列比例式不要拘泥于质量之间的正比关系，只要注意化学计量数，并使上下（同一物质）单位相同，左右（两种物质）量相对应，都可以列出比例式，直接求解，这样可使问题大大简化。

[例３] １４ g Fe与足量稀盐酸混合充分反应，消耗HCl的质量为多少？生成FeCl２的物质的量为多少？标准状况下最多可以收集到气体的体积为多少？解析：Fe ＋２HCl=== FeCl２＋H２↑５6 g ２×３6．５ g １ mol ２２．４ L１４ g m（HCl）n（FeCl２）V（H２）m（HCl）＝错误!＝１8．２５ g；n（FeCl２）＝错误!＝0．２５ mol；V（H２）＝错误!＝５．6 L。

答案：消耗１8．２５ g HCl，生成0．２５ mol FeCl２，最多可收集到５．6 L H２。

３．实验中加热KClO３和MnO２的混合物制取O２，若要收集67２ mL（标准状况）O２，发生反应的KClO３的物质的量是多少？解析：在２KClO３错误!２KCl＋３O２↑中，反应的n（KClO３）与生成的V（O２）成正比。

设发生反应的KClO３的物质的量为n。

２KClO３错误!２KCl＋３O２↑２ mol 67．２ Ln 0．67２ L错误!＝错误!，n＝0．0２ mol。

即发生反应的KClO３的物质的量为0．0２ mol。

答案：发生反应的KClO３的物质的量为0．0２ mol。

[课堂双基落实]１．相同物质的量的各种固体或液体的体积并不相同，其主要原因是（）Ａ．微粒大小不同Ｂ．微粒质量不同Ｃ．微粒间距离不同Ｄ．温度、压强不同解析：选A 固体、液体微粒间间距差不多，当微粒数一定时，微粒大小就成了决定体积的主要原因。

２．下列叙述正确的是（）Ａ．１ mol任何气体的体积都为２２．４ LＢ．１ mol任何物质在标准状况下所占的体积都为２２．４ LＣ．标准状况下，１ mol水所占的体积是２２．４ LＤ．标准状况下，２２．４ L任何气体的物质的量都是１ mol解析：选D A项中没有指明该物质所处的状况，即：温度、压强；B项中没有指明该物质所处的状态；C项中的水在标准状况下不是气体；D项是对气体摩尔体积概念的应用。