1.1.3物质的聚集状态 简化
第一章 物质的聚集状态
vap H m
为液体的摩尔蒸发热（摩尔汽化焓）
只要知道p1、p2、T1、T2和 vap H m 五个量 中任意4个，就能求出另外一个物理量。
1.2.3 液体的沸点 液体在蒸发过程中，随着外加温度的升高， 蒸气压也在逐渐增大，当外加温度增加到液体 的饱和蒸气压等于外界（环境）压力时，在整 个液体中的分子都能发生气化作用，液体开始 沸腾，此时的温度就是该液体在该压力下的沸 点（boiling point）。 液体的沸点随外压而变化，压力越大， 沸点也越高。当外压为标准情况的压力（即 101.325kPa）时的沸点，为正常沸点。一般我 们所说的沸点都是正常沸点。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可 以忽略。
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
pV R nT 3 3 101325Pa 22.414 10 m 1.0mol 273.15K 8.314 J mol 1 K 1
定量的气体，当压力一定时，气体的体积 V与热力学温度T成正比。 数学式可表示为 或 或 V = V0T/T0 V∞T V1/V2 = T1/T2
查理-盖· 吕萨克定律也可以用图形来表示， 称为等压线—— 直线。如图1.2 所示。
3. 阿伏加德罗定律 在相同的温度和压力下，相同体积的不同 气体均含有相同数目的分子。 1.1.2 理想气体的状态方程 人们将符合理想气体状态方程式的气体， 称为理想气体。
R=8.314 kPaLK-1mol-1=8.314Pa· 3 · -1mol-1 m K
苏教版化学教案 必修一1.1.3《物质的聚集状态》
1-1-3 物质的聚集状态（1）【教学目标】1、知道固态物质、液态物质和气态物质的一些常见特性。
2、了解影响物质体积的因素。
3、了解气体摩尔体积的概念及标准状况下气体的摩尔体积，并能进行相关的简单计算。
4、引导学生树立“透过现象，抓住本质”的辩证唯物主义认识观点，培养学生善于观察观察、勤于思考，严谨务实的科学态度。
【教学重点】气体摩尔体积的概念【教学难点】内部结构因素对物质体积影响的逻辑推理过程。
【教学过程】在日常生活中，我们所接触的物质并不是单个原子或分子，而是它们的聚集体。
物质的聚集状态主要有气态、液态和固态三种。
物质在不同的温度和压强下，可以呈现不同的状态。
例如常温常压下，水呈现三种状态，液态的水、固态的冰和气态的水蒸气。
那么，同学们还知道哪些物质存在不同的聚集状态？二氧化碳和干冰；氧气和贮存在钢瓶里的液氧；固态的钢铁和液态的钢水、铁水等。
1-3物质的聚集状态一、物质的聚集状态1、常温常压下，物质存在三种状态：气态、液态和固态。
生活经验告诉我们：固体有一定的形状，液体没有一定的形状，但有固体的体积，气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，固体、液体不容易被压缩。
为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异？这与物质的微观结构特点有何联系？物质的状态，主要与构成物质的微粒的运动方式、微粒之间的距离有关。
图片1根据图片，归纳整理出不同聚集状态的物质的特征。
固体：排列紧密，间隙很小，不能自由移动，只能在固定位置上振动，有固定的形状，几乎不能被压缩。
液体：排列较紧密，间隙较小；可以自由移动，没有固定的形状，具有流动性，不易被压缩。
气体：间距很大，排列无序；不规则，可以自由移动，没有固定的形状，容易被压缩。
不同聚集状态物质的结构和性质通过学习，我们已经知道，1 mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相等，约为6.02×1023个，1mol微粒的质量往往不同。
那么，1mol物质的体积是否相同呢?1mol任何物质的质量，我们都可以用摩尔质量做桥梁把它计算出来。
第一章物质的聚集状态
1.3 溶液
一种物质以分子或离子的状态均匀地分布在另 一种物质中形成均匀的分散系统，称为溶液。
溶液的特点：
溶质、溶剂的相对性
不同物质在形成溶液时，往往有热量、 体积的变化和颜色的变化
1.3.1 溶液浓度表示法
物质B的摩尔分数 x B
nB nB xB n nB
∑nB是溶液中各组分的物质的量总和，且
cB RT {0.1 8.314 298}kPa 248kPa
这相对于25m高水柱所产生的静压力。而一般植物 细胞液的渗透压大约可达2000kPa。
利用渗透压测量高分子化合物的分子量有其独特 的优点。
1.4 胶体
一种或几种物质分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系统，简称分散系。 分散系中被分散的物 质称为分散相。 分散相所处的介质 称为分散介质。
前提：溶质是不挥发的，气相仅为溶剂的， 不生成固溶体
蒸汽压下降 由拉乌尔定律可知，当向溶剂中加入非挥发 性溶质时，溶液中溶剂的蒸汽压低于纯溶剂的 蒸汽压。即：
p* p A p A nB nB WB M A A * xB * pA pA nA nB nA WA M B p A WB M A * p A WA M B WB M A p* A MB WA p A
1.3.2 拉乌尔定律与亨利定律
设由组分A，B，C……组成 液态混合物或溶液，T一定时， 达到气、液两相平衡。
pA,pB,pC
平衡时，液态混合物或溶 T一定 y , y , y (平衡) 液中各组分的摩尔分数分别 为xA，xB，xC……气相混合 x ,x ,x 物中各组分的摩尔分数分别 为yA，yB，yC……。一般xA≠ yA, xB≠ yB, xC≠ yC ……。 稀溶液的气、液平衡
大学化学物质的聚集状态
04 固态物质
晶体结构
1 2 3
晶体结构定义
晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律在三 维空间内周期性重复排列形成的固体物质。
晶体分类
根据晶体内部原子、分子或离子的排列方式，晶 体可以分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金 属晶体等。
晶体性质
晶体具有规则的几何外形、固定的熔点和各向异 性的特点。
非晶体结构
高分子溶液的特性与应用
特性
高分子溶液的特性主要包括溶液粘度较高、稳定性较好、不易结晶等。这些特性使得高分子化合物在 许多领域都有广泛的应用，如塑料、橡胶、涂料、粘合剂等。
应用
高分子溶液在工业生产和科学研究中具有广泛的应用，如制备高分子材料、改善材料性能、制备高分 子复合材料等。此外，高分子化合物在生物医学领域也有广泛应用，如制备药物载体、组织工程支架 等。
胶体的性质
胶体具有丁达尔效应、布朗运动、电泳和电渗等性质。这些性质与胶体粒子的大 小和带电性质密切相关，是胶体区别于其他分散体系的重要特征。
大分子溶液的定义与性质
大分子溶液的定义
大分子溶液是由高分子化合物溶解于溶剂中形成的均一、透 明、稳定的溶液。
大分子溶液的性质
大分子溶液具有粘度较大、扩散系数较小、不易渗透等性质 ，这是因为高分子化合物在溶液中能够形成较大的分子链， 对溶剂分子产生较大的阻力。
大学化学物质的聚集状态
contents
目录
• 物质的聚集状态简介 • 气态物质 • 液态物质 • 固态物质 • 溶液的聚集状态 • 胶体与大分子溶液
01 物质的聚集状态简介
聚集状态的定义
聚集状态是指物质在一定条件下所呈 现的空间形态，包括单个分子、分子 间相互作用形成的聚集集体以及更大 尺度的物质结构。
2021-2022学年苏教版高中化学必修1试题：1.1.3物质的聚集状态 Word版含解析
1.1.3 课时作业[对点训练]学问点1气体摩尔体积1．当温度和压强肯定时，打算气体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【答案】 D2．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A．相同物质的量的气体摩尔体积也相同B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 LC．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/molD．肯定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积【答案】 C学问点2气体摩尔体积的应用3．在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为() A．8.4 L B．11.2 LC．14.0 L D．16.8 L【解析】求标准状况下互不反应的混合气体的体积与单一气体求法相同，只要求出总物质的量，然后乘以22.4 L/mol即可。
【答案】 C4．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2()A．质量为12 gB．物质的量为6 molC．体积约为22.4 LD．分子数约为6.02×1023【解析】12 g H2的物质的量为6 mol，则N2的物质的量也为6 mol；6 mol N2的质量为168 g；体积约为134.4 L(标准状况)；分子数约为3.612×1024。
故应选B。
【答案】 B学问点3阿伏加德罗定律的简洁应用5．下列两种气体的分子数肯定相等的是()A．质量相等的N2和COB．体积相等的CO和C2H4C．等温、等体积的O2和N2D．等压、等体积的N2和CO2【解析】只要物质的量相等，则气体的分子数必相等。
等质量的N2和CO，摩尔质量也相等，都是28 g/mol，则其物质的量相等，分子数也相等。
【答案】 A6．相同条件下，等物质的量的两种气体肯定满足()A．体积均为22.4 L(4)y/N A_________________________________________________________；(5)m/V__________________________________________________________；(6)m/M_______________________________________________________。
物质的聚集状态
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。
- 1 -。
物质的聚集状态
小结： 小结：
质量 m
÷M ×M
物质的量 n
×Vm ÷Vm
×NA ÷NA
粒子数 N
V
(气体 气体) 气体
[例]在标准状况下，8. 5克NH3体积是多少 例 在标准状况下 在标准状况下， 克 体积是多少?
氨的式量是17, 氨的摩尔质量是 17g/mol 。 解: 氨的式量是 n (NH3) =
m(NH3) M (NH3)
气体的体积大小取 决于： 决于：
气体微粒的间距和哪些外界条件有关？ 气体微粒的间距和哪些外界条件有关？
①压强越大，体积越小; 压强越大，体积越小
压强对气体体积的 影响
②温度越高，体积越大 温度越高，
当压强增大， 当压强增大，气体分子间 距离变小，气体体积变小。 距离变小，气体体积变小。
温度对气体体积的影响
√ √ √
任何气体的体积在标准状况约为22.4 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， mol任何气体的体积约为 标准状况下，n mol任何气体的体积约为 22.4n L。
标准状况下， L任何气体约含6.02× 任何气体约含6.02 个分子。 标准状况下，22.4 L任何气体约含6.02×1023个分子。 标准状况下，1mol水的体积约为22.4L。 水的体积约为22.4L 标准状况下，1mol水的体积约为22.4L。 水的状态
• 物质在不同状态时的微观结构特点 固体干冰
分子间距离较小 与分子直径接近
CO2气体
间距较大, 间距较大,约是分子直 径的10 10倍 径的10倍
探究： 探究：粒子大小和粒子间距 对物质体积的影响示意图
总结： 总结：
微粒的数目 固体、 固体、液体的体积大 小取决于: 小取决于 微粒的大小 微粒的数目 微粒的间距
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在273K,101kPa条件下，(标准状况00C1标准大气压） 1mol 任何气体的体积大约为 22.4 L
不同状态的物质，微粒间的距离不同
微粒在固定的的大小取决于哪 些微观因素?
3、体积(V) 取决于
微粒的数目（N） 微粒间的距离（d） 微粒的大小（r）
1、为什么1mol固体或液体的体积较小,而气体较大？ • 探究：物质在不同状态时的微观结构特点
分子间距离较小 与分子直径接近 间距较大,约是分子直 径的10倍
CO2气体 固体干冰
2、为什么在相同状况下1mol固体或液体的体积 不相同？
微粒的大小
9个篮球紧密堆积
9个乒乓球紧密堆积
3、而为什么在相同状况下1mol气体的体积相同？
0.789g/cm3 0.0899g/L标况 1.25g/L标准状况 1.25g/L标准状况
18.01cm3
58.39cm3 22.42L 22.42L 22.42L
H2 N2 CO
我们发现的规律：
相同条件下，1mol的气体体积要比固体、液体大得多。
相同条件下， 1mol的固体、液体体积一般是不同的。 而相同条件下，1mol的不同气体体积几乎相同。
已学的知识
粒子数
（N）
NA NA
物质的量
（n）
M
物质的质量
（ m）
Vm
M
Vm
气体的体 积（V）
阿伏加德罗常数（NA）：1mol物质所含的微粒数
摩尔质量（M）：
1mol物质的质量
气体摩尔体积（Vm）： 1mol气体物质的体积
有关气体摩尔体积的计算
1、关于质量和体积的换算
[例1]在标准状况下，5. 5克NH3体积是多少?
22.4L
13g×22.4L V(H2)== == 4.48L 65g 答：最多可收集到4.48L（标准状况）氢气。
总结:物质的量在化学方程式中的计算,应该遵循-----“左右单位配套(g—mol--L),上下单位相同”的原则
解: 氨的式量是17, 氨的摩尔质量是 17g.mol -1 。
n (NH3) =
m(NH3) M (NH3)
5. 5g = 0. 32 mol = -1 . 17g mol V(NH3) = n (NH3) · Vm = 0. 32mol×22. 4L.mol-1= 7. 2L 答：在标准状况下，5. 5 克NH3的体积是7. 2L
相同状况下，任何气 体分子距离大体相同
4 影响物质体积大小的主要因素 微 粒 的 微 粒 的 微 粒 的 数 目 大 小 间 距 固、液态 气 态
√
√
√
√
5、从微观角度看，温度和压强的改变会引起气 体分子怎样的变化？
总结与归纳：P11 1、由于固、液体微粒间距很小，物质体积大 小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。。 所以，1mol固体、液体的体积主要由微粒的 大小决定。
2、由于气体微粒间距较大，物质体积大小主 要由微粒间的距离和微粒的数目决定。相同 条件下，1mol气体的体积主要由微粒间的距 离决定。而不同的气体在一定温度和压强下， 微粒间的距离近似相等。
结论：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒 数的气体都具有相同的体积。
三、气体摩尔体积 P11
1.定义：单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号：Vm 3.单位：L.mol-1 4.对象：任何气体（纯净或混合气体） ★标准状况( 温度0oC（273K）、压强 1.01×105 Pa) 下 1mol任何气体体积约为：22.4L 5.公式： V n Vm
n
V Vm
标准状况下的气体摩尔体积是： 22.4L/mol
判断正误
1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。 （错，物质应是气体） 2. 1mol气体的体积约为22.4L。 （错，应标明条件） 3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 （对，适用于任何气体） 4. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。 （错，“约为”；单位应为L.mol-1） 5. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。 （错，未指明气体体积是否在相同条件下测定） 6. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L.mol-1。 （错，不一定）
1-1-3物质的聚集状态
标准状况下1mol不同物质的体积 物 质
Fe Al
1mol物质 的质量
55.85g 26.98g
密
度
1mol物质 的体积
7.10cm3 9.99cm3
7.86g/cm3 2.70g/cm3
H2O
C2H5OH
18.02g
46.07g 2.016g 28.02g 28.01g
0.998g/cm3
1
答：最多可收集到4.48L（标准状况）氢气。
例３：13克锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收 集到多少体积（标准状况）的氢气？
解法2：13克锌的物质的量为0.2mol Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 1mol 22.4L 1mol
0.2mol
V(H2 ) n(H 2)
22.4L
2、关于化学方程式的计算
例３：13克锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收 集到多少体积（标准状况）的氢气？
解法１：13克锌的物质的量为0.2mol Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 1mol 1mol n(H2) 0.2mol
V (H2 ) n(H2 ) Vm 0.2mol 22.4L mol 4.48L
0.200mol×22.4L V(H2)== == 4.48L 1mol 答：最多可收集到4.48L（标准状况）氢气。
例３：13克锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收 集到多少体积（标准状况）的氢气？
解法3： Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 65g 1mol 65 g 22.4L 1mol V(H2 ) n(H 13 g 0.2mol 2)