對于物質的量的理解 高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

如何理解“物質的量”1、從一堆沙子說起我們可以用體積和質量這些物理量來描述沙子的多少，還可以測量出它的密度，建立體積和質量的關系，然后就可以在體積和質量之間進行換算。此外，沙堆是由微小的顆?！沉嫵傻模沉５臄盗渴强梢杂嬃康?，從而可以用沙粒的數量來衡量沙子的多少。但是因為沙粒很小，導致用沙粒的數量計量的時候數值比較大（例如一千克沙子中大約含有6.25×107個沙粒），不方便書寫和計算。為了方便，我們可以在想象中對沙粒進行打包。例如，我們規(guī)定一包沙子含有108個沙粒（當然也可以規(guī)定成其它的數字，只要使用方便和被廣泛接受）。這樣，就可以用包數來描述沙粒的數量，也建立起了沙粒的數量（N）和包數（n）的關系。以后就可以用包數來描述沙子了，知道了包數，可以很方便的知道沙粒的數量。同樣，知道了沙粒的數量，也可以去計算包數。另外，也可以建立包數與質量、體積之間的關系，這樣就可以在這些物理量之間進行換算了。2、再說“物質的量”（1）“物質的量”本質上是對微粒數量的計量。對于宏觀物質，在初中我們主要是用質量、體積等物理量來描述。同時我們知道物質是由更小的微粒（如原子、離子或分子）構成的。在化學上，我們需要對微粒的數量進行計量。同樣，由于微觀粒子太小了，一滴水中就含有1.67×1021個水分子。導致微觀粒子的數量的數值太大了，使用起來很不方便，這時候也需要對微觀粒子進行打包。于是，就引入了“物質的量”的這個物理量。（2）“物質的量”，就是對微觀粒子打包的一個物理量，其本質上描述的是微觀粒子的數量?？梢园选拔镔|的量”理解成“包數”，可以把物質的量的單位“摩爾”理解成包數的單位“包”。物質的量為1mol的二氧化碳，其實就是包數為1包的二氧化碳分子。不同的是，物質的量為1mol的物質中含有的微觀粒子的數量是另外規(guī)定的。剛才對于沙子，我們規(guī)定一包中有108個沙粒。對于物質，科學家規(guī)定了物質的量（包數）為1mol（1包）的物質中，含有6.02×1023個微觀粒子。這個數值叫做阿伏伽德羅常數（NA，NA=6.02×1023/mol）。這樣，就得到了物質的量和微觀粒子個數之間的關系。即（3）對于沙子，我們可以建立包數、質量、體積之間的關系。同樣，對于物質，我們也可以建立這樣的關系。那物質的量和質量之間有什么關系呢？其實，阿伏伽德羅常數就是用12g12C（6質子6中子的碳原子）所含的碳原子的數量來規(guī)定的。12g12C中含有的碳原子的數量精確值是6.02214076×1023個，一般計算時取6.02×1023。將12C選為參考物質是因為對它的質量和相對原子質量的測量相當精確。那么，對于由碳12這種原子構成的碳單質來說，就建立起了質量和相對原子質量的關系，即1mol的碳質量為12克，或者說碳的摩爾質量（單位物質的量某物質的質量，用M表示）為12g/mol。從而可以在物質的量和質量之間進行換算。即，對于碳來說，即那對于其他種類的物質呢，可以用碳為一個橋梁，建立其他種類的物質的質量和物質的量之間的關系。我們知道，不同的原子的質量比等于他們的相對原子質量之比（這是初中的內容），相同數量的不同微觀粒子的質量比也等于相對原子質量或者相對分子質量之比。1mol碳對應的質量是12kg那1mol硅的質量是多少呢？1mol碳和1mol硅含有的原子數量是相等的，都是6.02×1023個，1mol碳和1mol硅的質量比應該等于一個碳原子和一個硅原子的質量比，也等于碳原子和硅原子的相對原子質量之比，即12:28，碳為12g時，，硅的質量為28g，所以1mol硅的質量為28g。即硅的摩爾質量是28g/mol。1mol氧氣的質量是多少呢？同樣1molO2與1mol碳的質量比等于1個氧分子與一個碳原子的質量比，也等于氧分子的相對原子質量與碳原子的相對原子質量的比值，即32:12，所以1mol氧氣的質量為32g。即氧氣的摩爾質量為32g/mol。其它所有的物質的摩爾質量都可以用這種方法得出。我們發(fā)現，每摩爾某物質的質量，在數值上等于它的相對原子質量或者相對分子質量。即任何物質的摩爾質量，在數值上等于這種物質的相對原子質量或相對分子質量。如CO2的相對分子質量為44，其摩爾質量為44g/mol。如CaCO3的相對分子質量為100，其摩爾質量為100g/mol。（4）物質的量與氣體的體積有什么關系呢由于氣體相比于固體和液體來說，分子間的間距大得多，導致氣體的體積主要取決于氣體分子之間的距離，而與氣體分子的大小無關。而在相同的溫度和壓強下，不同種類的氣體分子間的距離相同。因此，分子數相同的任何氣體都具有相同的體積。所以，1mol任何氣體，在相同的溫度和壓強下，都具有相同的體積。這個體積受溫度和壓強的影響。單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積（用NA表示）。在0℃和101KPa（標準狀況）的條件下，1mol任何氣體的體積都是22.4L，即標準狀況下，氣體摩爾體積是22.4L/mol。這樣，就建立了物質的量與氣體的體積的關系，，即。3、綜上所述，因為微觀粒子是可數的，在發(fā)生化學反應時，物質是按照一定的微觀粒子的數量比參與反應的，所以需要對微觀粒子的數量進行計量。所以引入了物質的量這一物理量。而且可以建立物質的量（n）、微觀粒子的數量（N）、質量（m）、氣體的體積（V）之間的換算關系。在高中所