物质的聚集状态

物质的聚集状态

一、物质的聚集状态

物质的聚集状态主要有气态、液态和固态三种。不同聚集状态物质的特性为：

【知识拓展】①固体的构成粒子（分子、原子或离子）不能自由移动，但在固定的位置上会发生振动。

②溶液中的粒子及在一定空间范围内的气体粒子能自由移动。

③固体可以分为固体可以分为晶体和非晶态物质。

二、1mol不同物质体积的比较

三、影响物质体积大小的因素

1.物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子间的距离三个因素。

1mol任何物质中的粒子数目大致相同的，即为6.02×1023。因此1mol物质的体积大小主要决定于构成物质的粒子大小和粒子间距离。

2.固体和液体物质：①内部紧密堆积，体积主要由粒子大小决定；②内部紧密堆积，改变温度、压强对体积影响不大；③1mol不同固体、液体的体积不相等。

3.气态物质：①分子间的距离比分子本身的体积大得多（约相差10倍），气体的体积主要由分子间的距离决定；②体积受温度、压强影响大；③同温同压下，同物质的量的气体体积基本相等。

【例1】下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）

A.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小是由构成气体的分子大小决定

B.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小是由构成气体的分子数决定

C.不同的气体，若体积不同，则他们所含的分子数也不同

D.气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积约为22.4L

【解析】一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子数目决定，A 错B 对；C 中未指明温度和压强，不能确定；D 应在标况下 【答案】B

四、气体摩尔体积

1.定义：单位物质的量气体所占的体积，符号Vm ，单位是L/mol(L·mol -1)或m 3

/mol 。 2决定气体摩尔体积大小的因素是 气体分子间的平均距离 ；影响因素是 温度、压强 。 3.标准状况是指 0℃、101kPa 时 的状况，标准状况下1mol 任何气体所占体积都约为22.4L 。

即标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L •mol -1

。 4.气体的体积（V ）与气体的物质的量（n ）、气体摩尔体积（Vm ）之间的关系

m m V n V 或n

V

V •==

5.气体摩尔体积不仅适用于纯净的气体，还适用于混合气体。例：在相同条件（温度和压强）下，1molO 2和1mol 氧气和氢气的混合气体的体积相等。

【易错提醒】a.必须是气体物质，不适用于固体。液体；b.物质的量为1mol ；c.必须是标准状况；d.体积约为22.4L ；e.若1mol 任何气体所占的体积约为22.4L ，但外界条件不一定是标准状况。

【辨析】判断下列说法是否正确

➢ 1mol 任何物质的体积在标准状况下都约为22.4 L 。× 只有气体 ➢ 1mol 气体的体积约为22.4 L 。× 标准状况下 ➢ 1mol 空气的体积在标准状况下约是22.4 L 。√

➢ 任何气体的体积在标准状况约为22.4 L 。× 物质的量 ➢ 标准状况下，n mol 任何气体的体积约为 22.4n L 。√

➢ 标准状况下，22.4 L 任何气体约含6.02×1023

个分子。√

➢ 在某温度和压强时，若气体摩尔体积为 Vm L/mol, 则该条件下, n mol 任何气体的体

积约为 n ×Vm L 。√

➢ 在同温同压下，若两种气体的均为1 L,则它们的物质的量相等，它们的质量也相等。

× 质量不相等

➢ 标准状况下，1molO 2和N 2混合气体的体积约为22.4L 。√

➢ 22.4L 气体所含分子数一定大于11.2L 气体所含的分子数。× 在相同条件下 ➢ 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L 。× 约为 单位应为L/mol ➢ 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol 。× 不一定 【例2】判断下列叙述哪项正确（ ）

A. 标准状况下，1moL 任何物质的体积约为22.4L

B.1mol 气体的体积约为22.4L

C.1mol 氖气和1mol 氧气体积相同

D. 标准状况下，1mol 氖气和氯气混合气体（任意体积比）的体积约为22.4L

【分析】根据气体摩尔体积的定义，应注意对其有影响的两个重要条件：一是指气体体积，而非液体或固体的体积；二是在标准状况下，气体的摩尔体积的具体值为22.4L •moL-1，而在不同温度和压强下，气体摩尔体积并不相同。注意审题、细心是解好化学题目的关键。 【答案】D

五、气体的体积、物质的量、气体的质量、气体的微粒数目之间的关系

【例3】在标准状况下

（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。

【答案】（1）11.2L；（2）1.5mol；（3）11.2L；(4) 2NA

六、阿伏伽德罗定律及其推论

1.阿伏加德罗定律

同温、同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。

【注】①只适用于气体；②“四同”：同温、同压、同体积（气体）、同分子数（或同物质的量），四个量中有三个相同，另一个量必然相同。

2.阿伏加德罗定律的推论

（1）同温、同压下，气体的体积比等于物质的量比。V A/V B=n A/n B

（2）同温、同压下，气体的压强比等于物质的量比。p A/p B=n A/n B

（3）同温、同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。M A/M B=d A/d B

（4）同温、同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量的反比。m A/m B=M A/M B

（5）同温、同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。V A/V B=M B/M A

【例4】在同温、同压、相同质量的下列气体占有的体积由大到小的顺序是：

①Cl2 ②N2③ H2④ CO2⑤ O2

【答案】③②⑤④①

【例5】在标准状况下，多少克CO2与4克氢气的体积相同？

【答案】m/44=4/2=88g

七、气体摩尔体积的常见应用

标准状况下1mol气体为22.4L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量，即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。同温、同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据此由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对H2的相对密度为15，则其相对分子质量为15×2。常见的有：

（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量：Mr=22.4ρ。

（2）由相对密度求气体的相对分子质量：若为的相对密度则为：Mr= d对H2·2，若为对空气的相对密度则为：Mr= d对空气·29。

*（3）求混合气体的平均相对分子质量，即1mol混合气体时的质量数值。在已知各组成气体的体积分数时见①，若为质量分数见②：

① =a%×Ma+b%×Mb+······

② =1/（a%÷Ma+b%÷Mb+······）

（4）由同温、同压下气体反应时的体积比求分子数，进而推分子数。