对“物质的量”概念的理解
时间:2016-01-17 11:36 来源: 作者:熊振典 点击:次 所属专题: 物质的量
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“物质的量”这个概念比较抽象,学生很难在短时间内理解其含义。对初学者来说,大多数人认为计算容易理解难。本人执教多年,下面谈一下我对“物质的量”概念的理解,十分粗浅,或许可供初学者参考,请大家指正。
第一、“物质的量”是一个物理量,是国际上规定的七个基本物理量之一。符号为n
在此之前,我们已经学过了很多物理量,如长度、时间、体积、速度、力等。“物质的量”是根据需要,又引入的一个新的物理量。并且与己知的长度、时间、质量、电流和未学的热力学温度、发光强度等一起,在国际上被命名为七个基本物理量。
第二、物质的量的单位是摩尔
每一个物理量都有单位,如长度的单位是米,时间的单位是秒,质量单位是千克,电流的单位是安培;“物质的量”的单位是摩尔,摩尔简称摩,符号为mol。
第三、物质的量是用来衡量物质多少的一个物理量
通常,用“数字+ 摩尔(或mol)+ 粒子(通常用化学式表示”的形式来表示一种物质的“物质的量”。数字可以是正数或零,粒子只能是微观粒子(包括分子、原子、离子、质子、中子、电子等)或者它们的组合(如离子化合物、结晶水合物等)。如1 mol H2O,0.1 mol Na,0.2 mol NaCl ,2 mol CuSO4·5H2O。
第四、1 mol任何物质所含的粒子数目都相等
1 mol任何物质都含有相等的粒子数,这个数是一个定值,被命名为阿伏加德罗常数。是为了纪念曾经提出分子学说的意大利科学家阿伏加德罗而命名的。
第五、阿伏加德罗常数是一个定值
阿伏加德罗常数是一个定值,用NA表示,单位是mol-1。
科学上规定,阿伏加德罗常数与0.012 Kg12C所含原子数相等。一个12C的质量是1.993×10-26 Kg, 阿伏加德罗常可以通过下面的方法计算出来:
NA= 0.012 Kg÷1.993×10-26 Kg·mol-1≈6.02×1023 mol-1
阿伏加德罗常数很大很大, 通常取近似值6.02×1023mol-1,因此1 mol任何粒子所含的粒子数目都约为6.02×1023个。因此,可以这样说,若一种宏观物质所含的粒子数目等于阿伏加德罗常数,那么这种物质的“物质的量”就是1 mol。1 mol物质的实质是1 mol该物质的粒子。
物质可能是由分子、原子或离子通过一定的作用力相互结合,聚集而成的。宏观物质都是由巨大数目的微观粒子构成的粒子集体。一个微观的粒子如12C很小很小,既看不见,也摸不着,更不能放在天平上称量;然而,1 mol12C这个由NA个12C构成的粒子集体就是既可以看得见,也可以摸得着宏观物质了,还可以放在天平上称量。由此可见,“物质的量”与“质量”相似,也是来表示物质的多少的物理量,只是用“物质的量”表示物质多少的方式与质量不同。比如,物质的量不等的任何物质,所含该物质的粒子数目一定不等,其中物质的量较大的所含的粒子较多;物质的量相同的任何物质,所含的该物质的粒子数目一定相同;如2 mol H2比1 mol H2含H2多,2 mol H2O所含的H2O数和2 mol H2SO4所含的H2SO4分子数一样多,2 mol Na所含的原子数比1 mol O所含的原子数多。
综上所述,物质的量是将微观的粒子和宏观的物质联系起来的一个物理量,它以含有NA个粒子的粒子集体作为标准,记作1 mol(粒子),以此来衡量物质多少。
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