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第04讲 物质的量
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课前引入
你知道一滴水里含有的水分子数是多少吗?
1个水分子的质量约是3×10-26 kg滴水(以20滴水为1mL计)中大约有1.67×1021个水分子,如果10亿人来数1滴水里的水子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数完。
知识精讲
一、物质的量
1.意义:国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体。
2. 符号:n
3. 单位:摩尔,简称摩,符号为mol
注意
(1)物质的量表示的是集合体,不是数量、质量等。
(2)“物质的量”是一个专有名词,不能说成“物质量”、“物质的质量”、“物质的数量”等。
(3)物质的量是物理量,摩尔是其单位,不要混淆。
(4)物质的量不能表示宏观物质,只能表示微观颗粒(原子、分子、离子、质子、中子、电子)且必须指明微粒的种类,如1 mol H不能描述为1 mol氢等。
资料卡片——国际单位制(SI)的7个基本物理量及单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
明辨是非
(1)摩尔是国际七个基本物理量之一( )
(2)物质的量表示物质所含指定粒子集体数目的多少( )
(3)物质的量是衡量物质数量的基本物理量( )
(4)1 mol苹果( )
(5)1 mol氧( )
(6)2 mol CO2( )
(7)3 mol OH-( )
(8)参加反应的H2O的物质量为1 mol( )
【答案】 ×××× ×√√×
二、微粒间的数量关系
1. 分子和原子/离子的数量关系
1 mol CO2含_________mol C,含_________mol O
2 mol CO2含_________mol C,含_________mol O
n mol CO2含_________mol C,含_________mol O
即:n mol AxBy中含_______mol A,含_______mol B
【答案】1,2 ; 2,4; n,2n; nx,ny
2. 微粒中的质子数、中子数、电子数
质子数
电子数
中子数
H2O
NH3
Na+
F-
OH-
【答案】10 10 8 10 10 7 11 10 12 11 10 7
9 10 10 9 10 8 30 32 30
资料卡片——物质的量及其标准的由来
1971年,由41个国家参加的第14届国际计量大会上,正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物理量单位的提议,并作出决议。从此,“物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量。同时规定0.012 kg 12C中所含的碳原子数目作为1 mol的标准,即1 mol 粒子所含的数目约为6.02×1023个。
三、阿伏伽德罗常数
1. 定义:1mol任何粒子含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
2. 数值:1 mol任何粒子所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含碳原子数相等,即NA约等于6.02×1023 mol-1。
3. 符号:NA
4. 单位:mol-1 (每摩尔)
5. 表达式:NA≈6.02×1023mol-1
6. 计算公式:N=n · NA (其中n表示物质的量,NA表示阿伏加德罗常数,N表示粒子数)
及时小练——填写下表
n
N
1 mol
2 mol
1.806 × 1024
9.03 × 1023
【答案】6.02 × 1023 1.204 × 1024 3 mol 1.5 mol
注意
阿伏加德罗常数有单位,单位为mol-1,NA≈6.02×1023 mol-1。
明辨是非
(1)阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数( )
(2)1 mol N2中含有NA个原子( )
(3)阿伏加德罗常数的符号为NA,近似为6.02×1023( )
(4)1 mol氧含有6.02×1023个O2( )
(5)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
【答案】×××××
四、摩尔质量
1. 定义:单位物质的量的物质所具有的质量。
2. 符号:M。
3. 单位: g∙mol-1或g/mol。
4. 数值:l mol任何粒子或物质的摩尔质量以g/mol为单位时,其数值等于该粒子的相对原子(分子)质量