《量与单位》PPT课件.ppt

量和单位及其误用例析 问题这些问题你知道多少 重点和亮点每个部分学完之后请自测 作为练习1量符号 包括角标 单位符号的规范表达各自是用正体 还是斜体 对它们可以修饰吗 2図坐标的标目和表的栏头应如何表达 A A A 3词头的作用和大小写的规定4 固含量 气体含量范围 的规范表达应当是什么 国际单位制 SI制 TheInternationalSystemofUnits 简称SI制 是法文leSystemeInternationald Unites的缩写 化学科学中的量和单位及其误用例析 化学通报 2004 w106 1准则 基本概念2量符号3单位符号4图坐标与表栏头5词头6多元系组元间的数量关系7图表中物理量单位的倍数8角标9正确使用物理量名称10使用法定计量单位11贯彻有关 量和单位 的国家标准任重道远 1准则 基本概念 准则GB3100 3101 3102 1993量和单位ISO1000 1992SI单位及其倍数单位和一些其他单位的应用推荐国际计量局 BIPM 国际单位制 SI 第7版 1998 李慎安 赵燕译 北京 科学出版社 2000虽不是法定计量单位 但有国际组织承认 仍可使用 1998年7月27日国家技术监督局和卫生部联合发出 关于血压计计量单位使用规定的补充通知 血压Pa或mmHg桶 barrelbbl 1桶 0 1156m3 115 6L 用于原油及油制品 旦 denier 纺织业国际组织不承认线密度 l 不称纤度 特 克斯 tex 1tex 10 6kg m 基本概念 量 quantity 指现象 phenomenon 物体 body 或物质 substance 的可定性区别和定量确定的属性 attribute 也称物理量 physicalquantity 不要理解为仅指物理学中的量 化学等其他学科定义的量同样是物理量或量 为避免误解 可不称或少称物理量 通常称量 物理量表达的是某种物理现象可测量的量 即可定量 而如固体表面的硬度 不能测得表征物质特征的十分明确的量值 如所谓的布氏硬度 与压杆的形状 压力 时间等诸多因素有关 硬度是一个相对值 如布氏 洛氏 维氏 邵氏硬度等相互不能换算 严格来讲 对这类量只能称 类量 或 似量 对量下定义 不能有单位介入 如速度 不能定义为每小时经过的距离 而是经过的距离与时间之比 摩尔定压热容 molarheatcapacityatconstantpressure 定义 定压热容除以物质的量 cp m Cp n 不用如下定义 在 某一 定压下 使每摩尔物质温度升高1开尔文的热量 焦耳 单位 J mol K 读作 焦 耳 每摩 尔 开 尔文 joulepermoleKelvin 将比定压热容定义为 在恒定的压力下 单位质量的样品单位温升所需要的热量 单位是同类量比较的基础 尺度 为定量表示同种量大小而约定的定义和采用的特定量 被测量与单位之比是纯数 数值 量A 单位 A 和数值 A 间遵从如下的基本关系式A A A 应用 此式是构成标注表栏头 图坐标的基础 2量符号 量符号通常为单个拉丁字母或希腊字母 有时带有下标或其他说明性记号 国标共列有614个量 有将近半数使用了下角标量符号在出版物中排斜体 如T p t m pH例外 有时带有下标或其他的说明性标记 表示物理量符号的下标用斜体 其他下标 如表示某种状态或性质的形容词 用正体 正体下标斜体下标Cg g气体 Cp p压力 Gn n标准 nan n n连续数 r r相对 xaxbx x连续数 Ek k动的 gik i k连续数 Xe e电的 Px xx轴 T1 2 1 2一半 I 波长 不能以分子式 或物质名称 方法的代号 代表物理量 例1催化剂的pH滴定曲线NaOH mL V NaOH mL例2原料气CO O2 N2 2 7 5 92 3 原料气CO O2 N2的配比 2 7 5 92 3各温度下的CO 各温度下的CO的转化率 例3配体及配合物的抗菌活性化合物枯草杆菌醋酸铜 g mL 1487 6配体 g mL 1101 8配合物 g mL 17 5物理量应为质量浓度 如 醋酸铜 g mL 1例4DSC mWDSC mW mg 对于非规范的量符号 曾有如下建议 凡未列入量和单位系列国家标准的物理量以及非物理量 类量 似量 在必要的时候 可以选择由两个或两个以上并排的大写字母 有时带有下标或其他的说明性标记 组成的符号当作量符号 在该量符号中 并排的若干个大写字母用正体印刷 下标或其他的说明性标记按GB3101 1993中3 1 2条的规定印刷 这已有先例 如 酸度 pH 布氏硬度 HB 洛氏硬度 HR 等 2 类似地 也可有氢指数HI 氧指数OI 信噪比SNR Signal tonoiseratio N和S分别是信号signal和噪声noise的缩写 也应排正体 from ISO11357 1 请指出下图的表达问题 Tp m 基于标量 矢量 张量和矩阵的特点及运算规律 从数学的角度给出物理量符号是否用黑斜体的判别方法参见 中国科技期刊研究 2010 21 6 884 885 3单位符号 SI单位包括SI基本单位和SI导出单位 辅助单位不再单独成为一类 如平面角 立体角并入导出单位 单位符号排正体 如 K Pa min s h a kg 使用国际符号 只在通俗出版物中使用单位的中文符号 对于非普及性的科学技术期刊 必须一律使用国际符号 单位的国际符号是指全世界通用的用拉丁字母或希腊字母表示的单位符号 也称标准化符号 2 数值采用中文量词 或约数 时 不宜用单位符号 例如 两小时两h2h半小时半h0 5h几小时几h数分钟数min数毫克数mg 3 不得修饰单位符号单位符号上不得附加任何其他标记和符号 用以表示量的特征和测量过程信息 即不得修饰单位符号 举例 eff Cu II B M eff Cu II B M 30 m m 的NaCl LiCl KNO3盐水溶液均匀浸透硅胶孔洞酸值mgKOH g 酸值m KOH mg g 1 分子筛的钙交换容量达到300mgCaCO3 g分子筛以上 每克分子筛可交换300mg以上的CaCO3 20mg Al L Al 20mg L茂金属催化乙烯均聚和共聚 最高催化活性可达1 64 107gPE molZr h采用稀土 烷基锌催化剂合成了二氧化碳 环氧丙烷交替共聚物 催化效率达到10g聚合物 g催化剂 Theheatofpolymerizationisequalto80calperg ofpolyisocyanateThepolymerizationheatofpolyisocyanateisequalto334 7J g 1watercontent Wc gofwater gofdrypolymer g g watercontentWc m H2O m drypolymer ing gTheinteractionenergydensityBcanbeobtainedfromthevaluefortheslopebB 2 98cal cm3ofPMMA 但某些来自单位特定的定义 并用于区分不同定义的同名单位时例外 如 国际蒸汽表卡calIT热化学卡calth15 卡cal15这里的下角标IT th 15是对同名单位cal的修饰 属例外 4 正确使用单位符号 括号内为废除的 s S sec min h hr hrs d 日 a 年 mol M mole s r min rpm K K 不能随意把英文缩写作为单位符号使用 如时间缩写m hr y不能作为单位 应为min h a 又如ppm ppb等缩写不能作为单位使用 second sgram gppm partspermillion10 6ppb partsperbillion10 9 美 法等 10 12 英 德等 ppt partspertrillion10 12 美 法等 10 18 英 德等 化学位移 chemicalshift 的含义 在试样谱线与任意选择的参比试样共振谱线之间的磁场差的相对值 由人名 surname 全拼构成的度量单位小写 例如 amperedebyenewtonangstromgausspascalcoulombhertzpoisecuriejoulewattdaltonkelvinweber 此外 数值与单位符号间要适当留空 如1 4字空 但 和 例外 4图坐标与表栏头用量与单位的比值表示图的坐标与表栏头T K 不用T KT K T 300KT K 300 lgt minlg t min 有量纲的物理量不能取对数 只有纯数才有对数量p MPaln p MPa 量与单位符号中的斜线 在同一个水平上不得超过一条 如涉及浓度和速度量时 可采用加括号或负指数的形式 如 c mmol L c mmol L 1 dQ dt mJ s K min 1 某些经验式 只是当物理量以特定单位表示时 等式两侧在数值上才相符 Tcc 233 8 52 3 0 52 COOH in 此式也可以写成 Tcc 233 8 52 3 0 52 COOH 关系式右侧 是以dlg 1为单位时的数值 COOH 以meqkg 1为单位时的数值 5词头 词头的作用是使量值向增大 或缩小 的方向扩展 使量值 意指数字 处于0 1 1000之间 如 0 00394m 3 94mm 注意 这里的量值实际上指的是数字 SI词头一律用正体字母 词头符号与单位符号之间不留空隙 千以下小写Y Z E P T G M k h da d c m n p f a z y共有20个词头 7个大写 13个小写 误用例KJ kJMJ mJ相差109 压力 3 0mPaMPa词头的使用规则 1 不得单独使用词头词头用于构成倍数单位 十进倍数单位与分数单位 但不得单独使用如 m k 2 词头不得重叠使用m m nm103NA A甲醇浓度5000mg L 5g L电镜标尺3 104nm 30 m天平感量1 10 3mg 1 g 注意 这样改写会改变 准确度 3 组合单位的倍数单位一般只用一个词头 并尽量用于组合单位中的第一个单位如 力矩的单位kN m 不写N km留有余地 B物质的量浓度cB mmol dm 3分母中一般不用词头kJ mol不写J mmol 但应注意到如下例外i kg除外 如可写成kJ kg杀虫剂在蔬菜中的残留量为0 2mg kg不必改为0 2 g g纤维素E的含量 mg 1000g mg kg但不能写 kg 千克 kg 的双重性 kg是基本单位 k与g的组合 ii 当组合单位分母是几何量长度 面积和体积等几何量单位时分母中可以选用某些词头构成倍数单位例如 体积质量的单位可以选用g cm3 见GB3100 93 国际单位制及其应用 4 3 电流密度127 A cm2聚合电量200mQ cm2检出限0 24ng mL测量范围0 05 10 0mg mL纤维素E含量mg 100g 如下表达是不规范的 铜量在0 10 g 25mL范围内符合比尔定律0 0 4mg LmJ mg 组合单位分母是质量单位时 标准并未提到可以选用词头 4 不在分子 分母中同时使用词头mJ mg J g 5 不应在组合单位中同时使用单位符号和中文符号km 小时 km hK 分 K min 6 角度单位度 分 秒与时间单位日 时 分等不得用SI词头构成倍数单位 7 词头与单位符号共同组成一个新单位 则词头与单位符号具有相同的幂次1 s 1 10 6s 1 106s 110000000m2 10Mm210 106m 2 10 1012m2 8 按国际单位制的最新规定 mK和m 均可使用 国际计量局 BIPM 国际单位制 SI 第7版 1998 李慎安 赵燕译 北京 科学出版社 2000 一个典型示例C 10 3mL mL相当于词头重叠10 3m分子 分母同时使用词头m m 双斜线 应改写成 C mL L 1 6多元系组元间的数量关系 几个表达不确切的例子 Interpenetratingpolymernetworks IPNs withdifferentcompositionPECH PMMA 1 100 0 2 75 25 3 65 35 4 50 50 5 35 65 6 0 100molarratioormassratio 有效色浆浓度 ECP 为能着出均匀色调的着色液中 每100g树脂液最少需加的色浆份数 g ECP 100gphr partsperhundredsofrubber orresin 对每100份 以质量计 橡胶 或树脂 再另外添加的份数 含量 浓度 是一种习用错误表达含量是用于定性描述混合物组成的一个笼统概念 而非物理量 含量和浓度可用于定性表达混合物中组分的多少或作为一般性术语使用 含量 百分率的叫法未指明其属性 W W m m wt V V V mol mol mol m V 不能在单位上附加量的信息 即不能用m m和V V来修饰单位 质量单位与体积单位不是同一类量的单位 相除结果不为1 不能以 表示 正确的表达 质量分数 某成分的质量与总体质量之比体积分数 摩尔分数 质量浓度某成分的质量与总的体积之比kg m3kg Lg Lg 100mL m V在一定的体积中溶有一定的溶质 这是一个浓度的概念 其中的g L是不能消掉的 所以显然更不能以百分浓度来表示 原则上讲 单位g 100mL分母中的100m也是属于词头的重叠 但在100ml溶剂中所溶有的溶质的量 这恰是溶解度的概念 应准予使用 由于百分和千分是纯数字 质量百分或体积百分的说法在原则上是无意义的 正确的表达方法是 例如质量分数为0 67或质量分数为67 体积分数为0 75或体积分数为75 质量分数和体积分数也可以这样表示 例如5 g g和4 2mL m3 7图表中物理量单位的倍数 以温度的倒数为例 当以K为单位 1 T往往为一较小的数值 需乘以103 才能使数值处于0 1 1000之间 在坐标表达中这个103究竟放在哪里 中外书刊中的多种表达 1 1000 T K 11000 T K 1 103T 1 K 1 1000 TinK 1103T 1 K 1103T 1inK 1 103 T K 1 2 T 1 10 3K 1 3 1000K T103K T 4 含义不明确1 T 1000 K1 T K 1 103 5 无单位1000 T 1 T 103 6 1000 T K 1类似地 105c mol L 1orc 10 5mol L 1 8角标 功能 标识物理量的特定属性 如状态 条件等 角标的正斜体指某种性质用正体下标例如 Tpp peak HTT totalEaa apparent autocatalyzedEcc catalyzed ThemolarheatcapacityofliquidatTg Tg Tg CpPCRphase correctedreversingcapacity相位校正可逆 定压 热容CpPCNRphase correctednon reversingheatcapacity相位校正不可逆 定压 热容 CpTthereversingortotalheatcapacity可逆热容或总热容CpNRthenon reversingheatcapacity不可逆 定压 热容 当角标是可变动的量符号 变量 如x y 变动附标为斜体 角标是数字时是正体 而作为表示数的字母符号为斜体 例配合物的逐级稳定常数Ki i 1 2 3 n 下标的选定应易理解 不费解 并不致引起误解 角标应尽量简单 单一 不必加简略点如DTA曲线的外推始点 extrapolatedonset Te 而非Te o Te 尽量避免使用汉字作下角标 当某个物理量含有多个角标时 应分清是上角标 下角标 平排 三踏步 以及正斜体如 Hm Hm0 9正确使用物理量名称 正确使用物理量名称 括号内为废除的 体积密度 质量密度 简称密度 比重 质量mass 重量weight 质量是指物体中所含物质的多少物体在特定参考系中的重量为使该物体在此参考系中获得其加速度等于当地自由落体加速度时的力 实际上 它指的是一种引力 如月球上同一物体的重量只有地球的 质量 质量分数 质量比 重量 重量分数 重量比 质量百分比浓度 体积分数 体积百分比浓度 比热容specificheatcapacity 比热 比specific加在量的名称之前是表示该量除以质量 如 c C m 物质的量 mol 摩尔数 克分子浓度M当量浓度N M 1mol Lmol L N 离子价数如 钙离子为 价离子 4 4meq 2 2 2mmol L相对原子质量 原子量 相对分子质量 分子量 不用复音的单位名称 自然垒结状态下单位容积土体 包括土粒和空隙 的质量 g m3或t m3 称体积质量 建议不称 土壤容重 10使用法定计量单位常用量和单位表化学化工常用非法定计量单位和换算系数 法定计量单位速查手册 11贯彻有关 量和单位 的国家标准任重道远中外现行书刊尚存在许多不规范的表达 并表现在 人们长期形成的习惯 国外科技期刊并不很在意 规范化 从实验和数据表达的角度尚感到某些不便 1998年7月27日国家技术监督局和卫生部联合发出 关于血压计计量单位使用规定的补充通知 允许有条件恢复使用毫米汞柱 mmHg 1非出版物如医疗常规文书 临床病历 体检报告 诊断证明 医疗记录等 出版物或对外交流可以使用mmHg或kPa 通常应注明它们的换算 对个别条欵尚有不同意见 如 分子量 改称 相对分子质量 期以来如高分子学报 AppliedPolymerScience等中外科技期刊仍采用分子量 molecularweight 分子量分布 molecularweightdistribution 又如 相对原子质量 原子量是元素的 平均相对原子质量 如氧的原子量是16O 17O 18O3种稳定同位素按丰度计的相对原子质量平均值 而 相对原子质量 应指某一单一核素 如16O 的相对质量 原子量 分子量 与 相对原子量质量 相对分子质量 术语的讨论科技术语研究 2005 7 4 16 28ISO31 Part8 physicalchemistryandmolecularphysicsG