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1、自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究1.物质的聚集状态、性质及微观解释物质的聚集状态、性质及微观解释笃学笃学一一物质的聚集状态物质的聚集状态第第3课时课时 物质的聚集状态物质的聚集状态物物质质的聚的聚集状集状态态微微观结观结构构微粒的运微粒的运动动方式方式宏宏观观性性质质固固态态微粒排列微粒排列_,微,微粒粒间间空隙空隙_在固定的位置在固定的位置上上_固定的形状,固定的形状,_被被压缩压缩液液态态微粒排列微粒排列_,微粒微粒间间空隙空隙_可以可以_固定的形状,固定的形状,_被被压缩压缩气气态态微粒微粒间间距离距离_可以可以_固定的形状,固定的形状,_被被压缩压缩紧紧密密很小很小较紧
2、较紧密密较较小小较较大大振振动动自由移自由移动动自由移自由移动动有有几乎不能几乎不能没有没有不易不易没有没有容易容易自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究2.影响物质体积大小的因素影响物质体积大小的因素物物质质摩摩尔尔质质量量/(gmol1)密度密度1 mol物物质质的体的体积积固体固体Al26.982.70 gcm3_Fe55.857.86 gcm3_液体液体H2O18.020.998 gcm3_C2H5OH46.070.789 gcm3_气体气体(S.T.P)H22.0160.089 9 gL1_N228.021.25 gL1_CO28.011.25 gL1_9.99 cm37.
3、11 cm318.06 cm353.39 cm322.425 L22.416 L22.408 L自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究结论结论:从以上可知,:从以上可知,1 mol不同液体、固体在相同状不同液体、固体在相同状况下的体况下的体积积_,而,而1 mol不同气体在相同状况下的不同气体在相同状况下的体体积积_。不同不同基本相同基本相同自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究结论结论:影响固体、液体体:影响固体、液体体积积的主要因素是微粒的数目、的主要因素是微粒的数目、微粒的大小;影响气体体微粒的大小;影响气体体积积的主要因素是微粒的数目、的主要因素是微粒的数目、微粒之
4、微粒之间间的距离。影响气体微粒的距离。影响气体微粒间间距的外在因素主要距的外在因素主要是是_。笃学二笃学二外界条件(温度、压强)相同时,影响外界条件(温度、压强)相同时,影响 固体、液体、气体体积的因素固体、液体、气体体积的因素物物质质的状的状态态 微粒的数目微粒的数目 微粒的大小微粒的大小微粒之微粒之间间的距离的距离固体固体液体液体气体气体温度和温度和压压强强自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究定义定义:我们将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩:我们将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。用符号尔体积。用符号_表示,单位:表示,单位:_或或_。在标准状况在标准状况(2
5、73 K、101 kPa)下,下,1 mol任何气体所占的体任何气体所占的体积都约为积都约为_,即在标准状况下,气体摩尔体积约为,即在标准状况下,气体摩尔体积约为_。气体的物质的量、气体的体积、气体摩尔体积之间的关系气体的物质的量、气体的体积、气体摩尔体积之间的关系为为_。笃学三笃学三气体摩尔体积气体摩尔体积1.2VmLmollm3mol122.4 L22.4 Lmoll自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究标标准状况是常温常准状况是常温常压吗压吗?提示提示不是,标准状况是不是,标准状况是0、1标准大气压,常温常压是标准大气压,常温常压是25、1标准大气压。标准大气压。从物从物质质是
6、由微粒构成的角度想一想决定物是由微粒构成的角度想一想决定物质质体体积积大大小的因素有哪些?小的因素有哪些?提示提示决定物质体积大小的因素有:微粒数目、微粒的大决定物质体积大小的因素有:微粒数目、微粒的大小、微粒间的距离等三个因素。小、微粒间的距离等三个因素。同温同同温同压压下,固下,固态态物物质质、液、液态态物物质质、气、气态态物物质质分子分子间间距离大小关系如何?距离大小关系如何?提示提示气态气态液态液态固态固态【慎思慎思1】【慎思慎思2】【慎思慎思3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究气体微粒数一定气体微粒数一定时时,气体体,气体体积积与外界条件的关系如与外界条件的关系如何?
7、何?提示提示气体微粒数一定时,气体体积与外界条件的关系: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;温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。压强越大,体积越小。如果如果1 mol气体的体气体的体积积大大约约是是22.4 L,该该气体所气体所处处的的状状态态一定是一定是标标准状准状态吗态吗?提示提示不一定是,有可能是温度比不一定是,有可能是温度比0 高,压强比高,压强比1标准大标准大气压大的状态;有可能是温度比气压大的状态;有可能是温度比0 低,压强比低,压强比1标准大气标准大气压小的状态。压小的状态。【慎思慎思4】【慎思慎思5】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探
8、究决定固体、液体体决定固体、液体体积积大小的因素,主要是微粒的数大小的因素,主要是微粒的数目目和微和微粒的大小,微粒粒的大小,微粒间间的距离可不考的距离可不考虑虑。对对于气体来于气体来说说,主要,主要是微粒的数是微粒的数目目和微粒和微粒间间平均距离的大小,微粒本身的大小平均距离的大小,微粒本身的大小可不考可不考虑虑,因气体微粒,因气体微粒间间平均距离比微粒本身的直径平均距离比微粒本身的直径约约大大十倍左右。十倍左右。外界条件如温度外界条件如温度T、压压强强p对对物物质质体体积积的影响:的影响:对对固固态态、液、液态态物物质质来来说说,体,体积积V受受T、p的影响的影响较较小。小。对对一定量气体
9、来一定量气体来说说,T和和p对对气体分子气体分子间间的平均距离有的平均距离有较较大的影响。大的影响。要点一要点一|影响物质体积的因素影响物质体积的因素1.2自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究T一定,增大一定,增大p,气体分子,气体分子间间平均距离减小,所以体平均距离减小,所以体积积V减减小。反之,小。反之,压压强强p减小,体减小,体积积V增大。增大。p一定,升高温度一定,升高温度T,气体分子,气体分子间间的平均距离增大,气体的的平均距离增大,气体的V增大。反之,增大。反之,T降低,气体的降低,气体的V减小。减小。T、p都一定,气体分子都一定,气体分子间间的平均距离都相同,只要气体
10、含的平均距离都相同,只要气体含有的分子数相同有的分子数相同(气体分子的物气体分子的物质质的量相同的量相同)时时,气体的体,气体的体积积也相同。也相同。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究同温同同温同压压下,两种气体的体下,两种气体的体积积如果不同,如果不同,请请你推你推测测其主要原因是其主要原因是 ()。A气体分子的大小不同气体分子的大小不同B气体分子的物气体分子的物质质的量不同的量不同C气体分子的化学性气体分子的化学性质质不同不同D气体分子气体分子间间的平均距离不同的平均距离不同解析解析气体的体积取决于分子间的平均距离和气体分子的气体的体积取决于分子间的平均距离和气体分子的 数目
11、,而不是气体分子本身的大小。当温度和压强确定后,数目,而不是气体分子本身的大小。当温度和压强确定后,气体分子间的距离就确定了,所以此时气体体积大小取决气体分子间的距离就确定了,所以此时气体体积大小取决于气体的物质的量,气体体积不同,说明气体的物质的量于气体的物质的量,气体体积不同,说明气体的物质的量不同。不同。答案答案B【例例1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究影响气体体积大小的因素有分子数目、分子间的距影响气体体积大小的因素有分子数目、分子间的距离,当温度和压强确定的时候,分子间的平均距离离,当温度和压强确定的时候,分子间的平均距离是确定的。是确定的。自主探究自主探究精要解读
12、精要解读实验探究实验探究下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ()。A一定温度、一定温度、压压强强下,气体体下,气体体积积由其分子的大小决定由其分子的大小决定B固体的体固体的体积积大小主要决定于分子的数目和分子直径的大小大小主要决定于分子的数目和分子直径的大小C气体摩气体摩尔尔体体积积是指是指1 mol任何气体所占的体任何气体所占的体积为积为22.4 LD不同的气体,若体不同的气体,若体积积不等,不等,则则它它们们所含的分子数一定不等所含的分子数一定不等解析解析由于分子的大小远远小于分子之间的平均距离,因此气由于分子的大小远远小于分子之间的平均距离,因此气体的体积是由粒子的数目和分子间的平均距离决
13、定,体的体积是由粒子的数目和分子间的平均距离决定,A项错误;项错误;固体体积不受分子间的距离影响,固体体积不受分子间的距离影响,B项正确;在说气体的体积项正确;在说气体的体积时,一定要注明状况,时,一定要注明状况,C项错误。相同数目的分子在不同状况项错误。相同数目的分子在不同状况下,体积不同,由此可知,不同体积的气体,其分子数可能相下,体积不同,由此可知,不同体积的气体,其分子数可能相同,同,D项错误。项错误。答案答案B【体验体验1】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究关于关于标标况下气体摩况下气体摩尔尔体体积积需要注意需要注意5个个“关关键键”。(1)关键字:气体关键字:气体研究
14、研究对对象是气体,非气体象是气体,非气体(固体和液体固体和液体)不研究摩不研究摩尔尔体体积积。(2)关键字:任何关键字:任何任何气体,只要是气体,不管任何气体,只要是气体,不管纯净纯净物或者混合物,只要状物或者混合物,只要状况相同,物况相同,物质质的量相同,体的量相同,体积积就相同。就相同。(3)关键字:标况关键字:标况标标况下气体摩况下气体摩尔尔体体积积一定是一定是Vm22.4 Lmol1,非,非标标况下况下的气体摩的气体摩尔尔体体积积不一定等于不一定等于22.4 Lmol1。要点二要点二|气体摩尔体积气体摩尔体积自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(4)关键字:约为关键字:约为
15、224只是个约数,不是准确值,因为对于气体,忽略了只是个约数,不是准确值,因为对于气体,忽略了微粒的大小对体积的影响,所以在相同的条件下,气体的微粒的大小对体积的影响,所以在相同的条件下,气体的摩尔体积近似相等。摩尔体积近似相等。(5)关键字:关键字:1 mol气体在气体在标标况下体况下体积约为积约为22.4 L所所对应对应的物的物质质的量的量为为1 mol。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列下列说说法中正确的是法中正确的是 ()。A28 g CO和和44 g CO2在在标标准状况下的分子数后者多准状况下的分子数后者多B若若NA为为阿伏加德阿伏加德罗罗常数的常数的值值,标标准
16、状况下准状况下11.2 L氯氯气的气的 分子数分子数为为0.5NAC常温、常常温、常压压下下32 g氧气的体氧气的体积约为积约为22.4 LD把把100 g CaCO3加加热热分解可得分解可得CO2气体气体22.4 L解析解析28 g CO和和44 g CO2物质的量相等都是物质的量相等都是1 mol,在任何,在任何条件下分子数均相等,条件下分子数均相等,A错误;标状况下错误;标状况下11.2 L氯气为氯气为0.5 mol,B正确;正确;“常温、常压常温、常压”不同于不同于“标准状况标准状况”,C错误;错误;D项未知具体的温度和压强,所以不能计算气体体积。项未知具体的温度和压强,所以不能计算气
17、体体积。答案答案B【例例2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究无状况下的体积都是错误的,涉及气体体积的换无状况下的体积都是错误的,涉及气体体积的换算时,一定要注意是不是标准状况。气体摩尔体算时,一定要注意是不是标准状况。气体摩尔体积是物质的量与气体体积之间换算的桥梁,其公积是物质的量与气体体积之间换算的桥梁,其公式为:式为:VnVm自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列下列说说法正确的是法正确的是()。A2 g氢氢气所占的体气所占的体积为积为22.4 LB11.2 L O2的的质质量量为为16 gC标标准状况下,准状况下,22.4 L H2O含有含有6.021023
18、个水分子个水分子D常温常常温常压压下下32 g SO2与与标标准状况下准状况下11.2 L N2含有相同含有相同 的分子数的分子数解析解析A、B两项都没有指明标准状况,显然是错误的;两项都没有指明标准状况,显然是错误的;C项中标准状况下,水为液态,所以项中标准状况下,水为液态,所以22.4 L H2O不是不是1 mol;D项中,质量不受状态的影响,根据计算可知是正确的。项中,质量不受状态的影响,根据计算可知是正确的。答案答案D【体验体验2】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都具有相同的在相同温度和压强下,相同体积的
19、任何气体都具有相同的分子数。分子数。阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论(1)同温同同温同压压下,气体的体下,气体的体积积与物与物质质的量成正比的量成正比(2)同温同同温同压压下,气体的密度与其相下,气体的密度与其相对对分子分子质质量量(或是摩或是摩尔尔质质量量)成正比成正比(3)温度体温度体积积相同的气体,相同的气体,压压强强与物与物质质的量成正比的量成正比要点三要点三|阿伏加德罗定律及推论阿伏加德罗定律及推论21自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究下列两种气体的分子数一定相等的是下列两种气体的分子数一定相等的是()。A质质量相等、密度不等的量相等、密度不等的N2和和COB等
20、体等体积积等密度的等密度的CO和和CO2 C等温等体等温等体积积的的O2和和N2D等等压压等体等体积积的的N2和和CO2解析解析A选项中由于选项中由于N2和和CO的摩尔质量一样,因此质量相的摩尔质量一样,因此质量相等时就有物质的量相等。至于密度等不等,无需关心,此等时就有物质的量相等。至于密度等不等,无需关心,此选项中说密度不等,说明不是在等温等压的条件下,选项中说密度不等,说明不是在等温等压的条件下,A选选项正确;项正确;B选项中两气体等体积等密度时必然有相等的质选项中两气体等体积等密度时必然有相等的质量,而量,而CO和和CO2摩尔质量不同,因此它们的物质的量不摩尔质量不同,因此它们的物质的
21、量不相等,相等,B选项错误;选项错误;C选项中没有讲明等压条件,因此等选项中没有讲明等压条件,因此等体积的气体不一定物质的量相等,体积的气体不一定物质的量相等,C选项错误;而选项错误;而D选项选项中没有讲明等温条件,因此等体积的气体也不一定物质的中没有讲明等温条件,因此等体积的气体也不一定物质的量相等,量相等,D选项错误。选项错误。答案答案A【例例3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:(1)阿伏加德罗定律仅适用于气体,可以是单一气体,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;也可以是混合气体;
22、(2)阿伏加德罗定律的条件是阿伏加德罗定律的条件是“三同定一同三同定一同”,即同温、,即同温、同压、同体积决定同分子数。同压、同体积决定同分子数。自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究在两个密在两个密闭闭容器中,分容器中,分别别充有充有质质量相同的甲乙两种量相同的甲乙两种气体,若两容器的温度和气体,若两容器的温度和压压强强均相同,且甲的密度大于乙均相同,且甲的密度大于乙的密度,的密度,则则下列下列说说法正确的是法正确的是()。A甲的分子数比乙的分子数多甲的分子数比乙的分子数多B甲的物甲的物质质的量比乙的物的量比乙的物质质的量少的量少C甲的摩甲的摩尔尔体体积积比乙的摩比乙的摩尔尔体体积
23、积小小D甲的相甲的相对对分子分子质质量比乙的相量比乙的相对对分子分子质质量小量小【体验体验3】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究答案答案B自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究气球内装有的气体可能是氧气、气球内装有的气体可能是氧气、氢氢气、甲气、甲烷烷、氯氯气气中的一种,中的一种,为测为测定气球内的气体成分,有学生用超薄材料定气球内的气体成分,有学生用超薄材料的气球按如的气球按如图图装置装置进进行行实验实验。开始。开始时时气球沉于气球沉于烧烧杯底部,杯底部,打开开关后,打开开关后,过过一会儿气球从一会儿气球从烧烧杯底部慢慢浮起,最后杯底部慢慢浮起,最后悬悬于于烧烧杯口,回答下列杯口,回答下列问题问题:实验探究三实验探究三 阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论【案例案例】自主探究自主探究精要解读精要解读实验探究实验探究(1)已知空气的平均摩已知空气的平均摩尔尔质质量量为为29 gmol1,由此推,由此推测测气球气球内气体的摩内气体的摩尔尔质质量的数量的数值值范范围围是是_。(2)该该气体气体应应用向用向_(填填“上上”或或“下下”)排空气法收集。排空气法收集。(3)根据根据实验现实验现象推象推测测,该该气体气体应该应该是是_。答案答案(1)29 gmol1M44 gmol1(2)上上(3)氧气氧气
限制150内