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【暑假起跑线】2021年初升高化学教材知识衔接讲义
第11讲 物质的量与阿伏加德罗常数——新的基本物理量
教材分析
初中教材要求
高中教材要求
在初中化学中,只要求学生从质量(托盘天平)、体积(量筒)宏观层面对物质及其变化进行定量化研究。
在高中化学中,将借助一种新的基本物理量,架起质量、体积等宏观物理量与原子、分子、离子等微观粒子间的联系桥梁,从而更简洁地对物质及其变化进行定量化研究。
用质量、体积等物理量来计量物质的轻重和大小,对你来说已是非常熟悉的事情了。当知道了物质是由大量肉眼无法分辨的分子、原子或离子构成之后,你是否想过一定质量或一定体积的物质究竟含有多少个微粒呢?怎样才能既了解物质的宏观量(如质量、体积),同时又知道它们所含微观粒子的数量呢?为此,科学界引入了一个新的物理量——物质的量,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,在认识物质的量之前,让我们一起来回忆一下常见的国际基本物理量长度和质量。
1.关于长度
长度是国际单位制(SI)中的七个基本物理量之一,符号l,长度是一维空间的度量,长度和宽度代表二维空间的两种方向的度量,长度、宽度和高度代表三维空间的三种方向的度量。国际单位制的长度单位“米”(meter)起源于法国,1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米,1791年获法国国会批准。为了制造出表征米的量值的基准器,在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下,于1792~1799年,对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆(platinum meter bar),以此杆两端之间的距离定为1米,并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”,这就是最早的米定义。
1889年的第一界国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准,它规定1米就是米原器,世界上最有权威的“米原器”是第六号米原器,以铂铱合金制造出的三十一支中只有它在0 ℃时的长度最理想,并以花体字母表示,现保存于法国国际计量局,其余三十支分发给各米制公约国。米原器的精度可以达到0.1微米,也就是千万分之一米,可以说够精确的了。
在1960年召开的第十一界国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器,理由是它既不方便,也不准确。重新规定了新的“米”标准,