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专题专题1 化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界第一单元第一单元 丰富多彩的化学物质丰富多彩的化学物质物质的聚集状态物质的聚集状态专题1 化学家眼中的物质世界第一单元 丰富多彩的化学物质w我们接触的物质的聚集状态有哪几种？它们各有什么特点？w气态、液态和固态。w特点：固体有一定的形状；液体没有固定的形状，但有固定的体积；气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，而固体、液体很难被压缩。w为什么存在如此大的性质差异呢？和物质的微观结构有什么关系呢？我们接触的物质的聚集状态有哪几种？它们各有什么特点？气态、液固体物质固体物质固体物质液体物质液体物质液体物质气体物质气体物质气体物质w通过观察可以发现它们微观结构有什么差别？通过观察可以发现它们微观结构有什么差别？固体物质固体物质液体物质液体物质气体物质气体物质w固态固态:微粒排列紧密微粒排列紧密,微粒间的空隙很小微粒间的空隙很小,微粒只能在固微粒只能在固定的位置上振动定的位置上振动;w液态液态:微粒排列较紧密微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小微粒间的空隙较小,微粒可以自微粒可以自由移动由移动;w气态气态:微粒之间的距离较大微粒之间的距离较大,微粒可以自由移动微粒可以自由移动通过观察可以发现它们微观结构有什么差别？固体物质液体物质气体物质名称物质名称物质名称物质名称摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量gmolgmol-1-1密度密度密度密度gcmgcm-3-3或或或或gLgL-1-1体积体积体积体积cmcm3 3或或或或L LAlAl26.9826.982.702.70 10 10FeFe55.8555.857.867.86H H2 2OO液液液液18.0218.020.9980.998C C2 2H H5 5OHOH46.0746.070.7890.789H H2 22.0162.0160.08990.0899N N2 228.0228.021.251.25COCO28.0128.011.251.257.11858.422.422.422.4温度为温度为温度为温度为273k,273k,压强为压强为压强为压强为1.01101.01105 5温度为温度为温度为温度为293k,1mol293k,1mol物质物质物质物质物质名称摩尔质量密度体积Al26.982.70 10w通过这里的计算同学们可以发现什么呢?w1mol固态或者液态物质它们的体积是往往是不同的;w而1mol气态物质的体积却是相同的w为什么会出现这样的结果呢?决定物质体积的因素有哪些呢?通过这里的计算同学们可以发现什么呢?1mol固态或者液态物质思考思考w1.50个乒乓球和100个乒乓球都紧密堆积,谁占有的体积大?w2.50个乒乓球和50个篮球都紧密堆积,谁占有的体积大?w3.50个乒乓球,每两个乒乓球之间都距离为1米和50个乒乓球,每两个乒乓球之间距离都为10米,谁占有的体积大?100个乒乓球个乒乓球50个篮球个篮球距离都为距离都为10米的乒乓球米的乒乓球思考1.50个乒乓球和100个乒乓球都紧密堆积,谁占有的体通过这几个问题通过这几个问题,大家思考影响物质体大家思考影响物质体积的微观因素有哪些呢积的微观因素有哪些呢?w1.微粒的数目w2.微粒的大小w3.微粒间的平均距离通过这几个问题,大家思考影响物质体积的微观因素有哪些呢?1.思考思考w1.什么是热胀冷缩?w2.当给某个物体施加足够大的压力时,物质的体积会有什么变化?从这里大家思考,影响物质体积的外界因素主要是哪些?影响物质体积的外界因素影响物质体积的外界因素:温度和压强思考1.什么是热胀冷缩?从这里大家思考,影响物质体积的外界因w外因影响物质体积主要是通过改变内因来影响的?w那么这里主要是通过改变哪个内因呢?影响物质体积的外界因素影响物质体积的外界因素:温度和压强微粒之间的距离微粒之间的距离.对于固体和液体来说对于固体和液体来说,由于微粒之间的距离很小由于微粒之间的距离很小,所以温度和压强对其影响不是很大所以温度和压强对其影响不是很大.对于气体来说对于气体来说,由于微粒之间的距离很大由于微粒之间的距离很大,所以温所以温度和压强对其影响很大度和压强对其影响很大外因影响物质体积主要是通过改变内因来影响的?影响物质体积的外大家思考大家思考,温度和压强对气态物质微粒温度和压强对气态物质微粒间的距离产生怎样的影响呢间的距离产生怎样的影响呢?在其他条件一定时在其他条件一定时:w1.温度越高温度越高,气体分子间距离越大气体分子间距离越大,气体的体积气体的体积越大越大;w2.压强越大压强越大,气体分子间距离越小气体分子间距离越小,气体的体积气体的体积越小越小;大家思考,温度和压强对气态物质微粒间的距离产生怎样的影响呢?w在外界因素温度和压强一定的时候,物质的体积主要由物质所含微粒的数目,微粒的大小和微粒之间的距离决定.w1mol固态或者液态物质它们的体积是往往是不同的;w而温度和压强一定的时候,1mol气态物质的体积却是相同的w到这里我们再来解释刚才填表得出的结论到这里我们再来解释刚才填表得出的结论在外界因素温度和压强一定的时候,物质的体积主要由物质所含微粒w对于固体和液体来说对于固体和液体来说,任何任何1mol1mol固态物质或液态物质固态物质或液态物质所含的微粒数目相同所含的微粒数目相同.微粒之间的距离很小微粒之间的距离很小,其影响其影响因素主要为微粒的自身大小因素主要为微粒的自身大小,由于每种微粒自身的大由于每种微粒自身的大小往往是不同的小往往是不同的,所以所以1mol1mol固态物质或液态物质的体固态物质或液态物质的体积往往是不同的积往往是不同的.w对于气体来说,任何1mol气态物质所含的微粒数目相同.虽然每种微粒的大小不同，但是微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,这个时候1mol气态物质的体积主要取决于气态物质中微粒之间的距离,而气态物质中微粒之间的距离与外界的温度和压强有关.当温度和压强一定的时候，微粒间的距离近似相等.因此,温度和压强一定时,任何具有相同微粒数目的气体都有大致相同的体积.对于固体和液体来说,任何1mol固态物质或液态物质所含的微粒标准状况w定义:温度为273K,压强为101kPa.w大量的科学实验证明,在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4 L.H H2 22.0162.0160.08990.089922.4N N2 228.0228.021.251.2522.4COCO28.0128.011.251.2522.4温度为温度为温度为温度为273k,273k,压强为压强为压强为压强为1.01101.01105 5标准状况定义:温度为273K,压强为101kPa.大量的科气体摩尔体积气体摩尔体积定义：单位物质的量的气体所占的体积。定义：单位物质的量的气体所占的体积。符号：符号：Vm单位：单位：L/mol或或m3/mol等等公式：公式：Vm=对象：任何气体（纯净或混合气体）对象：任何气体（纯净或混合气体）标准状况下：标准状况下：Vm约约22.4L/mol标准状况：标准状况：温度：温度：0oC、压强、压强1.01105PaVn思考：思考：1mol气体在任何状况下所占的体积是不是相等气体在任何状况下所占的体积是不是相等？是不是都约为？是不是都约为22.4L?通常状况通常状况:200C、压强、压强1.01105Pa气体摩尔体积Vn思考：1mol气体在任何状况下所占的体积是不1.1摩尔氢气的体积约为摩尔氢气的体积约为22.4L.2.标准状况下，标准状况下，1摩尔水的体积约摩尔水的体积约22.4升。升。3.20oC时，时，1摩尔氧气的体积约摩尔氧气的体积约22.4升。升。4.2105Pa时，时，1摩尔氮气的体积小于摩尔氮气的体积小于22.4升。升。5.任何条件下任何条件下,气体的摩尔体积都是气体的摩尔体积都是22.422.4升升。6.6.只有在标准状况下只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是气体的摩尔体积才能是22.422.4升升 练习练习 下列说法是否正确？下列说法是否正确？1摩尔氢气的体积约为22.4L.练习 下列说法是否正确？w二二.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律w1.内容：同温同压下，相同体积的任何气体内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。都含有相同的分子数。w使用范围使用范围:任何气体任何气体,包括混合气体包括混合气体w四同四同:同温同压，若同体积，则同分子数同温同压，若同体积，则同分子数w2、推论：、推论：w同温、同压下，气体的体积之比等于分子数同温、同压下，气体的体积之比等于分子数之比等于物质的量之比。之比等于物质的量之比。w即：即：V1/V2=n1/n2(=N1/N2)二.阿伏加德罗定律使用范围:任何气体,包括混合气体2、推论：解：解：标准状况下标准状况下,1mol的气体的气体(H2)=2g/mol22.4L/mol(O2)=32g/mol22.4L/mol例例2 求标准状况下氢气和求标准状况下氢气和 氧气的密度比？氧气的密度比？解：标准状况下,1mol的气体 2g/mol(O2)=D-相对密度相对密度 D=H2 O2MH2MO2任何气体D=1 M1 2 M2（同温同压下同温同压下）D-相对密度H2O2MH2任何气体D=w推论推论2：同温同压下，任何气体的密度之比：同温同压下，任何气体的密度之比=摩尔质量之比（既式量之比）摩尔质量之比（既式量之比）例例2某气体某气体A对氧气的相对密度为对氧气的相对密度为0.5，求，求A的是的是式量是多少？式量是多少？A气体对空气的相对密度是多少气体对空气的相对密度是多少？（同温同压下）？（同温同压下）推论2：同温同压下，任何气体的密度之比=摩尔质量之比（既式量w推论推论3：同温同压下，同质量的气体的体积之：同温同压下，同质量的气体的体积之比等于相对分子质量的倒数比。比等于相对分子质量的倒数比。w推论推论4：同温同压下，同体积的气体的质量比：同温同压下，同体积的气体的质量比等于相对分子质量之比。等于相对分子质量之比。w推论推论5：同温同压下，气体的压强比等于它们：同温同压下，气体的压强比等于它们的物质的量比或分子数之比。的物质的量比或分子数之比。推论3：同温同压下，同质量的气体的体积之比等于相对分子质量的三、有关化学方程式的计算w练习练习3 0.2摩尔铝跟足量的盐酸完全反摩尔铝跟足量的盐酸完全反应，计算：应，计算：w（1）标准状况下，生成氢气多少升？）标准状况下，生成氢气多少升？w（2）生成氯化铝多少克？）生成氯化铝多少克？三、有关化学方程式的计算练习3 0.2摩尔铝跟足量的四四.有关混合气体平均式量的计算有关混合气体平均式量的计算 （既平均摩尔质量）（既平均摩尔质量）例例4 某混合气体含某混合气体含2摩尔氧气和摩尔氧气和8摩尔氮气，求其摩尔氮气，求其平均式量。平均式量。解：平均式量（既平均摩尔质量）解：平均式量（既平均摩尔质量）也就是也就是1摩尔混合气体的质量。摩尔混合气体的质量。M=2mol32g/mol+8mol28g/mol 2mol +8mol=28.8g/mol 既混合气体的平均式量为既混合气体的平均式量为28.8。四.有关混合气体平均式量的计算 （既平均摩尔质量物质物质质量质量物质物质的量的量气体气体体积体积微粒微粒 数数MMNANA22.4L/mol22.4L/mol小结小结物质物质气体微粒MMNANA22.4L/mol2五、十字交叉法求二元混合物中各组分的含量w例例5由由CH4和和CO组成的混合气体，平均摩尔组成的混合气体，平均摩尔质量为质量为19g/mol，求混合气体中，求混合气体中CH4和和CO的的物质的量之比。物质的量之比。十字交叉法是求二元混合物平均值的逆运算十字交叉法是求二元混合物平均值的逆运算五、十字交叉法求二元混合物中各组分的含量例5由CH4和C
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