對于物質(zhì)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(zhì)的量”1、從一堆沙子說起我們可以用體積和質(zhì)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(zhì)量的關(guān)系，然后就可以在體積和質(zhì)量之間進行換算。此外，沙堆是由微小的顆?！沉?gòu)成的，沙粒的數(shù)量是可以計量的，從而可以用沙粒的數(shù)量來衡量沙子的多少。但是因為沙粒很小，導(dǎo)致用沙粒的數(shù)量計量的時候數(shù)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(shù)字，只要使用方便和被廣泛接受）。這樣，就可以用包數(shù)來描述沙粒的數(shù)量，也建立起了沙粒的數(shù)量（N）和包數(shù)（n）的關(guān)系。以后就可以用包數(shù)來描述沙子了，知道了包數(shù)，可以很方便的知道沙粒的數(shù)量。同樣，知道了沙粒的數(shù)量，也可以去計算包數(shù)。另外，也可以建立包數(shù)與質(zhì)量、體積之間的關(guān)系，這樣就可以在這些物理量之間進行換算了。2、再說“物質(zhì)的量”（1）“物質(zhì)的量”本質(zhì)上是對微粒數(shù)量的計量。對于宏觀物質(zhì)，在初中我們主要是用質(zhì)量、體積等物理量來描述。同時我們知道物質(zhì)是由更小的微粒（如原子、離子或分子）構(gòu)成的。在化學上，我們需要對微粒的數(shù)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(dǎo)致微觀粒子的數(shù)量的數(shù)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(zhì)的量”的這個物理量。（2）“物質(zhì)的量”，就是對微觀粒子打包的一個物理量，其本質(zhì)上描述的是微觀粒子的數(shù)量。可以把“物質(zhì)的量”理解成“包數(shù)”，可以把物質(zhì)的量的單位“摩爾”理解成包數(shù)的單位“包”。物質(zhì)的量為1mol的二氧化碳，其實就是包數(shù)為1包的二氧化碳分子。不同的是，物質(zhì)的量為1mol的物質(zhì)中含有的微觀粒子的數(shù)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(zhì)，科學家規(guī)定了物質(zhì)的量（包數(shù)）為1mol（1包）的物質(zhì)中，含有6.02×1023個微觀粒子。這個數(shù)值叫做阿伏伽德羅常數(shù)（NA，NA=6.02×1023/mol）。這樣，就得到了物質(zhì)的量和微觀粒子個數(shù)之間的關(guān)系。即（3）對于沙子，我們可以建立包數(shù)、質(zhì)量、體積之間的關(guān)系。同樣，對于物質(zhì)，我們也可以建立這樣的關(guān)系。那物質(zhì)的量和質(zhì)量之間有什么關(guān)系呢？其實，阿伏伽德羅常數(shù)就是用12g12C（6質(zhì)子6中子的碳原子）所含的碳原子的數(shù)量來規(guī)定的。12g12C中含有的碳原子的數(shù)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(zhì)是因為對它的質(zhì)量和相對原子質(zhì)量的測量相當精確。那么，對于由碳12這種原子構(gòu)成的碳單質(zhì)來說，就建立起了質(zhì)量和相對原子質(zhì)量的關(guān)系，即1mol的碳質(zhì)量為12克，或者說碳的摩爾質(zhì)量（單位物質(zhì)的量某物質(zhì)的質(zhì)量，用M表示）為12g/mol。從而可以在物質(zhì)的量和質(zhì)量之間進行換算。即，對于碳來說，即那對于其他種類的物質(zhì)呢，可以用碳為一個橋梁，建立其他種類的物質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量之間的關(guān)系。我們知道，不同的原子的質(zhì)量比等于他們的相對原子質(zhì)量之比（這是初中的內(nèi)容），相同數(shù)量的不同微觀粒子的質(zhì)量比也等于相對原子質(zhì)量或者相對分子質(zhì)量之比。1mol碳對應(yīng)的質(zhì)量是12kg那1mol硅的質(zhì)量是多少呢？1mol碳和1mol硅含有的原子數(shù)量是相等的，都是6.02×1023個，1mol碳和1mol硅的質(zhì)量比應(yīng)該等于一個碳原子和一個硅原子的質(zhì)量比，也等于碳原子和硅原子的相對原子質(zhì)量之比，即12:28，碳為12g時，，硅的質(zhì)量為28g，所以1mol硅的質(zhì)量為28g。即硅的摩爾質(zhì)量是28g/mol。1mol氧氣的質(zhì)量是多少呢？同樣1molO2與1mol碳的質(zhì)量比等于1個氧分子與一個碳原子的質(zhì)量比，也等于氧分子的相對原子質(zhì)量與碳原子的相對原子質(zhì)量的比值，即32:12，所以1mol氧氣的質(zhì)量為32g。即氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol。其它所有的物質(zhì)的摩爾質(zhì)量都可以用這種方法得出。我們發(fā)現(xiàn)，每摩爾某物質(zhì)的質(zhì)量，在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量或者相對分子質(zhì)量。即任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，在數(shù)值上等于這種物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。如CO2的相對分子質(zhì)量為44，其摩爾質(zhì)量為44g/mol。如CaCO3的相對分子質(zhì)量為100，其摩爾質(zhì)量為100g/mol。（4）物質(zhì)的量與氣體的體積有什么關(guān)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(dǎo)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(guān)。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(shù)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(zhì)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(zhì)的量與氣體的體積的關(guān)系，，即。3、綜上所述，因為微觀粒子是可數(shù)的，在發(fā)生化學反應(yīng)時，物質(zhì)是按照一定的微觀粒子的數(shù)量比參與反應(yīng)的，所以需要對微觀粒子的數(shù)量進行計量。所以引入了物質(zhì)的量這一物理量。而且可以建立物質(zhì)的量（n）、微觀粒子的數(shù)量（N）、質(zhì)量（m）、氣體的體積（V）之間的換算關(guān)系。在高中所