高中化学-物质的量及其单位-逐字稿

同学们好，从这一课，我们开始学习化学计量在实验中的应用。

首先我们来回顾一下初中学过的这样一个反应。碳和氧气在点燃的条件下充分反应生成二氧化碳。同学们来回忆一下，它可以表示的意义有哪些呢？首先，它肯定可以表示碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳对不对？那么从微观角度，他可以表示一个碳原子和一个氧分子充分反应生成一个二氧化碳分子。那么从宏观的角度呢？老师给大家一个提示，初中我们学过它还可以表示12克的碳与32克的氧反应生成？对，是不是44克的二氧化碳呀，那么这个就是宏观的。比如说在实验室里面，我们可以取12克的碳和32克的氧让两者充分反应。就生成44克的二氧化碳。这个是可以做到的。因为他们都是可以称量的。那么大家能不能取一个碳原子一个氧分子，然后反应生成一个二氧化碳分子呢。这个肯定是办不到的。因为在实验室可以办到的都是可以称量的。那么现在我们能否找出一个桥梁，将微观和宏观联系起来呢？

大家会觉着这个问题不太好回答，那老师给大家举一个例子。

大家能否测量出一张纸的厚度？一张纸厚度肯定不容易测量，因为大家的仪器精确度没有这么高，但如果我们把若干张纸，比如说100张纸放到一块，它的厚度是可以测量的，加合起来一除不就可以了吗？那么同样的，我们刚才提到，一个碳原子，它的质量很小，不好测量，那我们如果把很多碳原子集合在一起，它的质量也是可以称量的，这样我们是不是就把宏观和微观给联系起来了？这就是我们这一节课要讲的内容，物质的量及其单位

 

首先看一下物质的量，它表示的是一定数目的粒子的集体，符号是n。

那么这里面大家注意 物质的量是一个基本的物理量，什么是基本的物理量呢？大家把课本翻到11页看一下这里有一个表，这里面是七个基本的物理量。

 

比如说长度质量时间等等，那么也就是说物质的量和我们以前学过的质量长度等是一致的，是一个基本的物理量，因此使用的时候要注意它是一个整体，是不可拆分的，你只能说这些数目粒子集体的物质的量是多少。我们可以说一种物质的质量是多少千克，长度是多少米？那么同样的物质的量，他也有一个单位，物质的量是多少摩尔。这就是第二点，物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号mol。

 

那么这里面有一个问题，不知道大家平时思考过了没有，比如说大家去超市买水果，你买了1000克的，然后呢，这个营业员就称好了，把这1000克的水果给你，那么为什么就是这么多苹果就是1000克呢？我可不可能这个店说这么多是1000克，那么那个店那么多是1000克，这个国家这么多为1000克，那个国家那么多是1000克呢，这肯定是不行的，就是说必须要有一个统一的标准，那以什么为标准呢？在质量上就有一个国际千克原器。也就是说整个国际上都以这个为标准，你如果质量和他一样，那么你的东西就是1000克。

 

我们说质量它是有基准的，国际千克原器。长度他也是有基准的，它指的是光在真空中走多少秒就为一米，那么我们的物质的量，它的基准又是多少呢？大家翻开书里面有一句话，大家看一下。国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg碳12中所含的碳原子数相同，约为6.02*1023  。比如说我有一瓶水，那么如果这瓶水所含的水分子数与0.012kg碳12中所含的碳原子数相等，那么我们就说这瓶水是1mol，这就是摩尔的标准。这里面呢，为了方便表示，我们把1mol任何粒子所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数是意大利的一个物理学家，为了纪念他在测量这个数据上的一个贡献，我们就把一摩尔粒子所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数。这就是我们要讲的第3点，1mol任何粒子所含的粒子数，我们就叫他阿伏加德罗常数，符号是NA,单位是mol-1，那么我们现在就可以这样用，比如说一瓶水，如果含有NA个水分子，我们就说这瓶水为1mol。

 

那么这个NA到底是多大呢？现在老师告诉大家，每一个碳12原子，它的质量是1.993*10-26千克，那么大家现在计算0.012kg碳12中含有的碳12的数目是多少？

 

大家可以计算出来大约为6.02*1023，也就是说阿伏加德罗常数NA它的近似值约为6.02*1023 。 这里面大家要区分一下两者之间的关系，一个是阿伏加德罗常数，一个近似值。他们两者之间的关系其实就和我们数学上面学过的π和3.14的关系有些相似。比如说你要说到圆周率的话，那么你肯定说圆周率为π，但是你在很多时候计算的时候，你其实可以用3.14来代替这个派，那么同样的，如果你说到阿伏加德罗常数的话，你肯定说是NA，但是如果在涉及到计算这个粒子数目的时候，你可以用6.02*1023来近似的计算。

 

这个数字呢是非常大的，因此我们就引导出了使用摩尔为单位时候的注意事项，有两点，第一，使用摩尔为单位时，对象必须为微观粒子。这个微观粒子可以是质子、中子、电子、分子、原子或他们的特定组合，大家注意对象必须是微观粒子，因为这是非常庞大的一个数据，所以他表示宏观物质的话是没有意义的，这就是使用时候的第一点注意事项，对象必须是微观粒子。

 

第二，使用摩尔为单位时，必须用化学式指明粒子的种类。比如我们可以说一摩尔0，你也可以这样说，一摩尔O2一摩尔Na+。但你就不能说1mol氧，这一种说法就是错的。必须用化学式指明粒子的种类。因为一摩尔氧，它就有一个问题，指代不明，指代的是什么呢？氧原子还是氧分子。

 

那么大家想一下，比如说一摩尔粒子中就含有NA个微粒，那么两摩尔呢，就应该是2NA对不对？三摩尔呢，就是3Na，那么N摩尔呢，就是N乘以NA，这里面，我们就可以整理出粒子数目与阿伏加德罗常数之间的一个关系。就得到N，（这个N表示的是粒子的数目）。就等于n乘以NA。这个n是物质的量。如果n摩尔的话，它所含的粒子数就为n乘以NA。那么如果把这个式子改一下，大家看一下是什么样的含义，n就等于N除以NA。也就是说，物质的量就等于粒子数除以阿伏加德罗常数。这个其实和我们讲的国际千克原器可以来类比，比如说你这种物质的质量是国际千克原器的一倍，那么它就是1000克，两倍就是2000克

 

我们说一定数目的粒子集体如果Na个，那么就是1mol，如果现在你的粒子数是阿伏加德罗常数的两倍就2mol。

 

那么以上就是我们这一节课的内容，主要就讲了物质的量及其单位。

首先我们学习了物质的量，它是一个基本的物理量，是一个整体不可拆分

第二，物理量他也是有单位的，物质的量的单位是摩尔。

一摩尔粒子所含的粒子数与0.012千克所含的碳12中所含的碳原子数相等，用阿伏加德罗常数NA来表示。

在使用摩尔为单位的时候，我们强调了两点，

第一对象必须是微观粒子

第二必须用化学式指明粒子的种类，因为用中文的时候，有时候指代不明

最后呢，我们总结了物质的量，微粒数和NA之间存在的一个关系，这就是我们这一节课的内容，我们下节课见