物质聚集状态
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物质的聚集状态
物质的聚集状态主要有气态、液态、固态和等离子态等。
气态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较大,分子间的相互作用力很微弱,分子可以自由运动。
液态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较小,分子间的作用力较大,分子可以有限制地运动。
固态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离很小,分子间的作用力很大,分子只能在平衡位置附近振动。
此外,还有等离子态、超固态和玻色-爱因斯坦凝聚态等其他聚集状态。
当气体中分子运动更加剧烈,成为离子、电子的混合体时,称为等离子态;当压强超过百万大气压时,固体的原子结构被破坏,原子的电子壳层被挤压到原子核的范围,这种状态称为超固态;有些原子气体被冷却到纳开(10-9K)温度时,被称为气体原子(玻色子)都进入能量最低的基态,称为玻色–爱因斯坦凝聚态。
物质的四种聚集状态
物质存在四种不同的聚集状态,包括固体、液体、气体和等离子体。
这些状态的区别在于原子或分子之间的相互作用和排列方式。
固体是一种最密实的聚集状态,其中原子或分子紧密排列在一起。
它们的形状和体积都是固定的,不像液体或气体那样随着温度或压力的变化而改变。
例子包括冰、岩石和金属。
液体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的相互距离比固体稍大,但比气体小。
液体的形状是不稳定的,而体积是固定的。
液体的分子之间存在相互作用,因此液体可以流动。
例子包括水、牛奶和汽油。
气体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的距离比液体和固体更大。
气体的形状和体积都是不稳定的,可以根据温度和压力的变化而变化。
气体的分子之间的相互作用很弱,因此气体可以自由流动。
例子包括氧气、氮气和二氧化碳。
等离子体是一种高能状态下的物质,其中原子或分子被剥离电子,形成带正电荷的离子。
等离子体存在于极端条件下,如太阳表面、闪电和等离子体切割器中。
它们通常表现出高温、高压和高电流的特性,因此在工业和科学中具有广泛的应用。
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第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态:气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成,在通常情况下,物质呈固态、液态和气态。
固体:有一定的体积和一定的形状液体:有一定的体积气体:没有固定的体积和形状。
组成物质的分子是不停地运动的,并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。
固体内部粒子的相互作用力最强,液体次之,气体最弱。
2.1 概述1. 相态(phase):是物质的状态(或简称相,也叫物态)指一个宏观物理系统所具有的一组状态。
一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性(如密度、晶体结构、折射率等)。
2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区:液相区,固相区,气相区和超临界区线:两相平衡区,S-L线(BD),S-G线(AB),L-G线(BC)点:三相共存点:B点,临界点:C点,Tc:临界温度,Pc:临界压力✧三相点:273.16K,610.75Pa ✧临界点:647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下,气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上,这种区别将不复存在✧这种状态称为:超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)如:水的临界点为T= 374.3℃,P c = 22.09MPa,c在此临界点以上,就处于超临界状态,该状态的水就称为超临界水。
超临界流体特点:具有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有很强的溶解能力。
CO2:临界温度较低(Tc=364.2K),临界压力也不高(Pc=73.8MPa),无毒,无臭,不污染环境,实际工作中使用较多的事超临界流体。
如:用超临界CO:2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁,在其内部引起剧烈氧化反应,杀死细菌。
超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。
其他聚集态当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。
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 。
第一单元丰富多彩的化学物质(3)
【学海导航】
1. 了解物质的聚集状态以及聚集状态对物质性质的影响;
2. 理解影响物质体积大小的因素;
3. 理解气体摩尔体积概念,以及与气体,物质的量之间的关系。
【学习方法】通过课堂老师的讲解,课前、课后多看书理解气体摩尔体积的概念。
【学习过程】
〖问题创设1〗
生活经验告诉我们: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、液体不宜被压缩。
为什么固体、液体和气体物质的某些性质存在差异?与这些物质的微观结构有何
联系?
1问题创设2〗通过前面学习,知1mol不同物质的质量不同,那么,1mol不同物质的体
积是否相同?。
二■影响物质体积大小的因素:
1 •因素:①条件(温度、压强);②微粒数目多少;③微粒本身大小;④微粒间的距离
等。
2. 在一定温度和压强时: (1) 1moL 固体或液体体积
主要决疋于
由于 ________________________ ,所以体积
(2) (1) 1moL 气体体积 主要决疋于——
而气体 ___________
三■气体摩尔体积
1、 定义:将 ____________ 气体所占的体积称为气体摩尔体积,用符号“
2、 注意点:①研究对象为气体;②单位 为
3、 气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量(n)三者关系:
【例1】13. 0g 锌与足量的稀盐酸完全反应,最多可收集到多少体积(标状)的氢气?
【练习1】计算在标况下,至少需要多少体积的氢气与足量的氧气反应才能生成 18g 水。
〖思考〗
使用22.4 L • mol —
1应注意哪些问题?请判断下列说法是否正确?如不正确请改正。
(1)在标准状况下,1mo1H 2SO 4的体积约是22.4 L 。
⑵1molCO 2的体积约为22.4 L 。
(3) 1molCO 2和ImolCO 所含的分子数相同,所占的体积也相同。
(4) 标准状况下,02的体积约为22.4 L 。
⑸1moIH 2在
20 C 时体积一定大于 22.4 L 。
(6) 1moIC0 2和CO 的混合气体在标准状况下,所占体积约是 22.4 L o
(7) 当某气体的体积为 22.4 L 时,它一定处于标准状况下。
高一( )班 姓名 _____________ 学号 __________ 成绩 _________
,所以
”表示。
;③标准状况下,气体摩尔体积约
1、相同状况下,下列气体所占体积最大的是
A、80g SO2
B、16g O2
C、32g H2S
D、3g H2
2、标准状况下,将1g氦气、11g二氧化碳和4g氧气混合,该混合气体的体积约为
A、8.4L
B、11.2L
C、14.0L
D、16.8L
3、在相同条件下,下列各组气体中,分子数一定相同的是
A、14g N2 和32g O2
B、34g NH 3和4g H2
C、2L CO2和2L H2O
D、11.2L O2和0.5mol O2
4、有下列物质:①0.5mol NH 3 ②标准状况下22.4L He ③4C时9mL H2O
0.2mol H 3PO4 按所含的原子数由多到少的顺序排列,正确的是
A、①④③②
B、④③②①
C、②③④①
D、①②③④
5、等体积的两容器内,一个盛一氧化氮NO ,另一个盛氮气和氧气的混合气体,若容器内温度、压强相同,则两容器内所盛气体一定具有相同的
A、原子总数E、质子总数
C、分子总数
D、质量
6、448mL某气体在标准状况下的质量为 1.28g,该气体的摩尔质量约为
A、64g
B、64
C、64g/mol
D、32g/mol
7、a mol氢气分子和a mol氦气分子一定具有相同的
A、原子数
B、物质的量
C、质子数
D、体积
8、用M表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A、含有N A个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B、25 C, 1.01 x 105Pa, 64g SO2 中含有的原子数为3N A
C、在常温常压下,11.2L Cl 2含有的分子数为0.5M
D、在标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5N A 9、如果a g某气体中含有分子数目为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(阿伏加德
罗常数用NA表示)
A . 22.4 be aN A L B. 22.4 ab C
C N A L.
22.4 ae
bN A L
D. 22.4 b
aeN A L
10、卜列说法正确的是
A.标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积
B.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C. 标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02 X 1023个分子
D. 1mol H2和O的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L 11、在一定温度和压强下的理想气体,影响其所占体积大小的主要因素是
A.分子直径的大小 B .分子间距离的大小
C.分子间引力的大小 D .分子数目的多少
12. ________________________________________________________________________ 氢气、氧气、氮气各10g,在标准状况下体积由大到小的顺序是______________________________ ,
所含分子数最多的是_____________________ 。
13. A、B两种金属元素的相对原子质量之比是
8:9。
将两种金属单质按物质的量之比为
3:2组成1.26g混合物。
将此混合物与足量稀硫酸溶液反应,放出 1.344L(标准状况)氢气。
若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等,则A的摩尔质量是____________ ,B的
摩尔质量是___________ 。
14. 标准状况下,CO2和CO的混合气体15g,体积为10.08L ,则此混合气体中CO2和CO的物质的量各是多少?
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13、由二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同。
则该混合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为()
A. 29 : 8 : 13
B. 22 : 1 : 14
C. 13 : 8 : 13
D. 26 :16 :15
14、(1)森林是大自然的清洁器,一亩森林一昼夜可吸收62kg二氧化碳,呼出49kg氧
气,即在标准状况下吸收_____________ L二氧化碳,合________________ 个二氧化碳分子;
呼出__________ L的氧气,合____________ 个氧分子。
(2)一定量的液态化合物XY2,在一定量的02中恰好完全燃烧,反应方程式为:
XY2 (液)+ 302 (气)=X02 (气)+ 2YO2 (气)冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是
672mL,密度是2.56g/L,则:
①反应前O2的体积是 _______________ 。
②化合物XY2的摩尔质量是 _____________________ 。
③若XY2分子中X、Y两元素的质量之比为3: 16,则X、Y两元素分别是________________ 和________ 。
(写元素符号);。