发布者:刘勇 所属单位:罗山高中新校区 发布时间:2019-07-24 浏览数( -) 【举报】
进入高一,“物质的量”就让不少学生头疼、生畏,但又是从量上理解化学的必备和化学计算的核心。事实上,初中化学中就有“物质的量”的“萌芽”,计算:20℃时水的密度约为1 g/cm3,1滴水的质量为1/20 g=0.05 g,
0.05 g︰1.67×1021=18 g︰NA,NA=6.0×1023。1个水分子的质量是18 g/NA =3×10—23 g。
【例1】1滴硫酸中大约有5.65×1020个硫酸分子,98 g硫酸有多少个硫酸分子,1个硫酸分子的质量约是多少?
20℃时硫酸的密度约为1.84 g/cm3,1滴硫酸的质量为:
1.84 g/cm3×1/20 cm3=0.092 g
0.092 g︰5.65×1020=98 g︰NA,NA=6.02×1023。1个硫酸分子的质量是98 g/NA= 1.627×10—22 g。
【例2】12.00g12C中含NA个12C原子数,1个12C质量是多少?
12.00 g/6.02×1023=1.993×10—23 g。它的1/12即1.66×10—24 g就是其它原子质量的比较标准,与其比值就是Ar。
含NA(约为6.0×1023)个原子、分子、离子、电子及质子、中子等粒子,或这些粒子的特定组合的集合体称为1 mol。
NA为阿伏伽德罗常量,精确值6.02214076×1023 mol—1,常取6.02×1023 mol—1
描述这个集合体(含倍数或分数)的物理量——物质的量,单位为mol。
2 H2 + O2 ==== 2 H2O
化学计量数之比: 2 ︰ 1 ︰ 2
分子数之比: 2 ︰ 1 ︰ 2
2x ︰ x ︰ 2x (x>1的整数)
当x=6.02×1023即1 mol时:
2 ×6.02 ×1023 ︰ 1 ×6.02 ×1023 ︰ 2 ×6.02 ×1023
2 mol ︰ 1 mol ︰ 2 mol
微粒数之比==物质的量之比:N1/N2==n1/n2
4 g 32 g 36 g
同样道理:
MnO4—+5Fe2++8H+== Mn2++5Fe3++4H2O
1 mol (或1 NA个)MnO4—完全反应,消耗5 mol(或5 NA个)Fe2+和8 mol(或8 NA个)H+,生成1 mol(或1 NA个)Mn2+、5 mol(或5 NA个)Fe3+和4 mol(或4 NA个) H2O,转移了5 mol(或5 NA个)e—等分数或倍数。
0.1 mol (或0.1 NA个)MnO4—完全反应,消耗0.5 mol(或0.5 NA个)Fe2+和0.8 mol(或0.8 NA个)H+,生成0.1 mol(或0.1 NA个)Mn2+、0.5 mol(或0.5 NA个)Fe3+和0.4 mol(或0.4 NA个) H2O,转移了0.5 mol(或0.5 NA个)e—。
通过上述问题分析可知:
初中 | 高中 |
微粒(原子、离子、分子);无法称量 | 微粒的集合体(NA/mol);可称量 |
Ar | 摩尔质量 M g/mol 单位物质的量的物质具有的质量 |
Mr | |
数目(个) | 物质的量 (多少摩尔) |
正整数,没有小数、分数 | 大于0的整数、分数、小数 |
反应时数目之比 | 反应时物质的量之比 |
用相对原子质量Ar的定义求证在数值上等于摩尔质量
【求证】Ar=1个原子质量g×NA /[12C g×NA×1/12]
= M g/mol/[12.00 g/mol×1/12]
= M g/mol/[1.00 g/mol]
物质的量
1、国际基本单位
量的 名称 | 单位 名称 | 符号 | 定 义 |
长度 | 米 | m | |
质量 | 千克 | kg | 1千克是普朗克常量为6.62607015×10—34J·s (6.62607015×10—34kg·m²·s—1)时的质量 |
时间 | 秒 | s | 1秒是铯-133原子在基态下的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的时间 |
电流 | 安培 | A | 1安培是1s内通过(1.602176634) —1×1019个元电荷所对应的电流,即1安培是某点处1s内通过1库伦电荷的电流, 1A = 1C/s. |
热力 学温 度 | 开尔文 | K | 1开尔文是玻尔兹曼常数为1.380649×10 J·K—1(1.380649×10—23 kg·m²·s—2·K—1)时的热力学温度 |
物质 的量 | 摩尔 | mol | 1摩尔是精确包含6.02214076×10²³个原子或分子等基本单元的系统的物质的量 |
发光 强度 | 坎德拉 | cd | 1坎德拉是一光源在给定方向上发出频率为540×1012s—1的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为(683) —1kg·m²·s—3时的发光强度 |