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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。
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 。
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：物质的聚集状态微粒结构微粒运动方 式宏观性质形状体积压缩微粒排列紧密，微固态粒间的空隙很小在固定的位置上振动固定固定几乎不能微粒排列较紧密， 液态微粒间空隙较小可以自由移动 不固定 固定 不易气态 微粒间距离较大 可以自由移动 不固定 不固定 容易【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状密度（ 273K ，1mol 物结论3相同条件下， 1mol 固 3体的体积不同33相同条件下， 1mol 液物质摩尔质量（ g ·mol -1 ）态101kPa ）质体积Fe55.857.86g ·cm -37.11cm 固Al26.982.7g ·cm -39.99cm 态Pb207.2 11.3g ·cm -318.34cm液H 2 O18.020.998g ·cm -318.06cm态 C 2H 5 OH 46.07 0.789 g ·cm -358.39cm 3 体的体积不同H 2 2.016 0.0899g ·L-122.42 L 相同条件下，1mol 气气N 228.02 1.25g ·L -122.42 L 体的体积相同，在标态CO 28.01 1.25g ·L -122.41 L 准状况下约为22.4 L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VV mn V m或Vn5. 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 ×10 23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22.4LB. 1mol 气体的体积约为22.4LC. 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：①Cl 2 ②N2 ③H2 ④CO 2 ⑤O2【答案】③②⑤④①【例 5 】在标准状况下，多少克CO 2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=22.4 ρ。
（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。
（5））直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
（6））气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
【知识拓展】十字交叉法巧解二元混合物的物质的量之比M 1M 1- M 2 -M 2 x=y【例 6 】（1）将N2和CO 以任意比例混合，则1mol 该混合气体的质量为g。
（2））已知空气中N2 和O 2 的体积比为4:1 ，求空气的相对分子质量。
（3））已知空气的相对分子质量为28.8 ，求空气中N 2和O2的体积比。
（4））一直某二元混合物的平均相对分子质量为28.8 ，试推断组成该混合物的两种成分的相对分子质量。
【答案】（1）28；（2）28.8 ；（3）4:1 ；（4）一个大于28.8 ，一个小于28.8【课后巩固】1、下列说法正确的是（N A为阿伏加德罗常数的值）A.常温、常压下，11.2 L N 2 含有的分子数为0.5 N AB.常温常压下，1mol 氦气含有的原子数为N AC.71gCl 2 所含原子数为2N AD.在同温、同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同2、相同状况下，下列气体所占体积最大的是A. 80g SO 2B. 16g O 2C. 32g H 2 SD. 3g H 23、同温同体积同质量的CO 2、CO 、H 2、O2的压强正确的是A. H 2>O 2>CO>CO 2B. CO 2>O 2>CO>H 2C. H 2>CO>O 2>CO 2D. CO 2>H 2>O 2>CO4、标况下，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. 8.4LB. 11.2LC. 14.0LD. 16.8L5、有一真空储气瓶，净重500g 。
在相同条件下，装满氧气后重508g ，装满另一种气体X时重511g ，则X 的相对分子质量为A. 44B. 48C. 64D. 716、如果 ag 某气体中含有的分子数为b ，则 cg 该气体在标准状况下的体积是22.4bL A .acN A22.4abL B .cN A22.4acL C .bN A22.4bcLD .aN A7、下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是A. 22.4 L 任何气体的物质的量均为1 molB. 非标准状况下， 1 mol 任何气体不可能占有 22.4 L 体积C. 0.1 mol H2、0.2 mol O 2、0.3 mol N 2 和 0.4 mol CO 2 组成的混合气体在标准状况下的体积约为 22.4 LD. 标准状况下， 1 mol NO 2 和 1 mol N 2O 4 的体积比为 1∶28、已知同温同压同质量下，两气体的体积B 大于 A ，则相对分子质量的关系是A. M A ＞ M BB. M A ＜ M BC. M A ＝ M BD. 无法确定9、用 N A 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11.2LB. 25 ℃， 1.01 ×10 5Pa ，64g SO 2 中含有的原子数为 3N AC. 在常温常压下， 11.2L Cl 2 含有的分子数为 0.5N AD. 在标准状况下， 11.2L H 2 O 含有的分子数为 0.5N A10 、在标准状况下， 448mL 某气体的质量为 1.28g ，该气体的摩尔质量约为A. 64gB. 64C. 64g/molD. 32g/mol11 、由 CO 2、H 2 、CO 组成的混合气体在同温同压下与N 2 的密度相同。
