物质的量(一)孙红保1

1、郑州市教育局教学研究室郑州市教育局教学研究室 孙红保孙红保化学中常用的物理量化学中常用的物理量物质的量（一）物质的量（一）化学家的困惑化学家的困惑 微观上，微观上，化学反应是按微粒个数进行的，但微化学反应是按微粒个数进行的，但微观粒子既看不见又摸不着、且无法称量，怎么办？观粒子既看不见又摸不着、且无法称量，怎么办？ 宏观上，宏观上，物质是可以量取的，如质量、体积等，而物质是可以量取的，如质量、体积等，而且化学反应在进行时还符合一定的宏观计量关系（如且化学反应在进行时还符合一定的宏观计量关系（如质量守恒定律）。质量守恒定律）。 那么，那么，物质的宏观计量（质量、体积）物质的宏观计量（质量、体积）

2、与与其微粒个其微粒个数之间数之间是不是有什么内在联系呢？是不是有什么内在联系呢？“勤快的售货员勤快的售货员”的故事的故事 相邻的两个五金店都在卖同质、同价、各种型号的相邻的两个五金店都在卖同质、同价、各种型号的轴承钢珠，但两个售货员的工作态度可不一样：一个总轴承钢珠，但两个售货员的工作态度可不一样：一个总想着如何享受生活，而另一个却总为明天做着准备。想着如何享受生活，而另一个却总为明天做着准备。 勤快的售货员闲暇时，就把钢珠分门别类、每勤快的售货员闲暇时，就把钢珠分门别类、每100100个个数好装袋，现在每种他都已数好了数好装袋，现在每种他都已数好了1111袋袋。轴承钢珠样品：轴承钢珠样品：“

3、勤快的售货员勤快的售货员”的故事的故事 勤快的售货员闲暇时，就把钢珠分门别类、每勤快的售货员闲暇时，就把钢珠分门别类、每100100个数好装袋，现在每种他都已数好了个数好装袋，现在每种他都已数好了1111袋袋。轴承钢珠样品：轴承钢珠样品：这时第一笔生意来了！这时第一笔生意来了！这种小号的钢珠这种小号的钢珠我要我要10001000个个，谁能最快地数，谁能最快地数给我，我就买谁的！给我，我就买谁的！ 勤快的售货员的智慧勤快的售货员的智慧生意生意1策略策略1：数个数：数个数智慧智慧1：变零为整：变零为整“勤快的售货员勤快的售货员”的故事的故事 勤快的售货员闲暇时，就把钢珠分门别类、每勤快的售货员闲暇

4、时，就把钢珠分门别类、每100100个数好装袋，现在每种他都已数好了个数好装袋，现在每种他都已数好了1111袋袋。轴承钢珠样品：轴承钢珠样品：第二笔生意接踵而至！第二笔生意接踵而至！这种小号的钢珠我这种小号的钢珠我也要也要10001000个个，谁能最快地数，谁能最快地数给我，我就买谁的！给我，我就买谁的！ 谁是聪明的售货员？谁是聪明的售货员？聪明的售货员的智慧聪明的售货员的智慧生意生意1生意生意2策略策略1：数个数：数个数策略策略2：称质量：称质量智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量谁是聪明的售货员？谁是聪明的售货员？轴承钢珠样品：轴承钢珠样品：生意逼人！第三笔

5、来了！生意逼人！第三笔来了！这种小号的钢珠我这种小号的钢珠我也要也要10001000个个，谁能最快地数，谁能最快地数给我，我就买谁的！给我，我就买谁的！ 第二笔生意还在进行，另一个售货员能不能赢得第二笔生意还在进行，另一个售货员能不能赢得这笔生意，就看他有没有智慧。这笔生意，就看他有没有智慧。生意生意1生意生意2生意生意3策略策略1：数个数：数个数策略策略2：称质量：称质量策略策略3：量体积：量体积智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积聪明的售货员的智慧聪明的售货员的智慧10袋袋a 斤斤b 升升100010001000化学家的

6、困惑化学家的困惑 微观上，微观上，化学反应是按微粒个数进行的，但微化学反应是按微粒个数进行的，但微观粒子既看不见又摸不着、且无法称量，怎么办？观粒子既看不见又摸不着、且无法称量，怎么办？ 宏观上，宏观上，物质是可以量取的，如质量、体积等，而物质是可以量取的，如质量、体积等，而且化学反应在进行时还符合一定的宏观计量关系（如且化学反应在进行时还符合一定的宏观计量关系（如质量守恒定律）。质量守恒定律）。 那么，那么，物质的宏观计量（质量、体积）物质的宏观计量（质量、体积）与与其微粒个其微粒个数之间数之间是不是有什么内在联系呢？是不是有什么内在联系呢？我来做聪明的化学家！我来做聪明的化学家！售货员的智

7、慧对化学家的启示售货员的智慧对化学家的启示智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积启示启示1： “ 一个微粒一个微粒”变成变成“一堆微粒一堆微粒”启示启示2 ：“这一堆这一堆微粒的质量微粒的质量”启示启示3 ：“这一堆这一堆微粒的体积微粒的体积”堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积售货员的智慧对化学家的启示售货员的智慧对化学家的启示智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积启示启示1： “ 一个微粒一个微粒”变成变成“一堆微粒一堆微粒”启示启示2 ：“一堆微粒的质量一堆

8、微粒的质量”启示启示3 ：“一堆微粒的体积一堆微粒的体积”堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积要解决化要解决化学家的困学家的困惑，目前惑，目前遇到的遇到的核核心问题心问题是是什么？什么？售货员的智慧对化学家的启示售货员的智慧对化学家的启示智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积启示启示1： “ 一个微粒一个微粒”变成变成“一堆微粒一堆微粒”启示启示2 ：“一堆微粒的质量一堆微粒的质量”启示启示3 ：“一堆微粒的体积一堆微粒的体积”堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积这一堆微这一堆微粒里到底粒里到底含有多少含有多少微粒？微粒？售货员的智慧

9、对化学家的启示售货员的智慧对化学家的启示智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积启示启示1： “ 一个微粒一个微粒”变成变成“一堆微粒一堆微粒”启示启示2 ：“一堆微粒的质量一堆微粒的质量”启示启示3 ：“一堆微粒的体积一堆微粒的体积”堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积我们希望我们希望这一堆微这一堆微粒里的粒粒里的粒子数，与子数，与其质量有其质量有什么关系？什么关系？我来做聪明的化学家！我来做聪明的化学家！我来做聪明的化学家！我来做聪明的化学家！一个碳一个碳-12原子的质量原子的质量为为1.99310-26 kg 16 g氧中所含

10、的原子个数？氧中所含的原子个数？12 g碳碳-12中所含的原子个数？中所含的原子个数？6.021023 常数！常数！0.012 kg碳碳-12中所含的原子个数称为中所含的原子个数称为阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数，数值约为数值约为6.021023 。概念概念1：物质的量：物质的量堆量堆量单位为摩尔（希腊文原意为：单位为摩尔（希腊文原意为：堆量堆量），简称摩，符号），简称摩，符号mol。1mol任何任何微观粒子微观粒子都含有阿伏加德罗常数个微粒都含有阿伏加德罗常数个微粒。几点说明几点说明（1）物质的量及其单位摩尔使用仅限于微观世界粒子（分子、原子、离子、）物质的量及其单位摩尔使用仅限于微观世界粒子

11、（分子、原子、离子、电子、中子、质子等），用于宏观世界则电子、中子、质子等），用于宏观世界则无意义无意义。（2）物质的量是国际单位制（）物质的量是国际单位制（SI）的）的7个基本单位之一，表示一定粒子数个基本单位之一，表示一定粒子数目的集体，属于专有名词。目的集体，属于专有名词。0.012 kg碳碳-12中所含的原子个数称为中所含的原子个数称为阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数，数值为数值为6.021023 。概念概念1：物质的量：物质的量堆量堆量堆质量堆质量单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩，符号单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩，符号mol。1mol任何任何微观粒子微观粒子都含有阿伏

12、加德罗常数个微粒都含有阿伏加德罗常数个微粒。概念概念2：摩尔质量：摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量，单位为单位物质的量的物质所具有的质量，单位为gmol-1 。 1mol任何物质的质量，以克为单位时，任何物质的质量，以克为单位时，数值上数值上都等于都等于它的相对原子质量或相对分子质量。它的相对原子质量或相对分子质量。0.012 kg碳碳-12中所含的原子个数称为中所含的原子个数称为阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数，数值为数值为6.021023 。概念概念1：物质的量：物质的量堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩，符号单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩

13、，符号mol。1mol任何任何微观粒子微观粒子都含有阿伏加德罗常数个微粒都含有阿伏加德罗常数个微粒。概念概念2：摩尔质量：摩尔质量概念概念3：摩尔体积摩尔体积单位物质的量的物质所具有的质量，单位为单位物质的量的物质所具有的质量，单位为gmol-1 。 1mol任何物质的质量，以克为单位时，数值上都等于任何物质的质量，以克为单位时，数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。它的相对原子质量或相对分子质量。气体摩尔体积气体摩尔体积在一定温度和压强下，单位物质的量的气体在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积所占有的体积 ，单位为，单位为Lmol-1 。 标准状况下（标准状况下（STP）

14、（）（ 0、101kPa），），气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为22.4 Lmol-1 。 售货员的智慧对化学家的启示售货员的智慧对化学家的启示智慧智慧1：变零为整：变零为整智慧智慧2：变个数为质量：变个数为质量智慧智慧3：变个数为体积：变个数为体积启示启示1： “ 一个微粒一个微粒”变成变成“一堆微粒一堆微粒”启示启示2 ：“这一堆微粒的质量这一堆微粒的质量”启示启示3 ：“这一堆微粒的体积这一堆微粒的体积”堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积0.012 kg碳碳-12中所含的原子个数称为中所含的原子个数称为阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数，数值为数值为6.021023 。概念概念1：物质的量：物质

15、的量堆量堆量堆质量堆质量堆体积堆体积单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩，符号单位为摩尔（希腊文原意为：堆量），简称摩，符号mol。1mol任何任何微观粒子微观粒子都含有阿伏加德罗常数个微粒都含有阿伏加德罗常数个微粒。概念概念2：摩尔质量：摩尔质量概念概念3：摩尔体积：摩尔体积单位物质的量的物质所具有的质量，单位为单位物质的量的物质所具有的质量，单位为gmol-1 。 1mol任何物质的质量，以克为单位时，数值上都等于任何物质的质量，以克为单位时，数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。它的相对原子质量或相对分子质量。气体摩尔体积气体摩尔体积在一定温度和压强下，单位物质的量的气体在一定

16、温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积所占有的体积 ，单位为，单位为Lmol-1 。 标准状况下（标准状况下（STP）（）（ 0、101kPa），），气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为22.4 Lmol-1 。 nMVmNAmNV C + O2 = CO2从微观粒子角度从微观粒子角度 1个碳原子个碳原子 1个氧分子个氧分子 1个二氧化碳分子个二氧化碳分子扩大扩大6.021023 倍倍 6.021023 个个C 6.021023 个个O2 6.021023 个个CO2从物质的量角度从物质的量角度 1molC 1molO2 1molCO2从宏观质量角度从宏观质量角度 12gC 32gO2 44

17、gCO2对对“化学家的困惑化学家的困惑”的回应：的回应：1mol CO2分子分子6.021023 个个CO2分子分子（1NA个个CO2分子）分子）44 g CO2标准状况下，标准状况下，22.4 L CO2物质的量：宏观、微观的桥梁物质的量：宏观、微观的桥梁0.511我是未来的化学家！（课后作业）我是未来的化学家！（课后作业）我来总结和应用：微粒个数、阿伏加德罗常数、我来总结和应用：微粒个数、阿伏加德罗常数、物质的量、物质质量、气体体积间的关系。假如知物质的量、物质质量、气体体积间的关系。假如知道其中任一个量，你能求出其他量吗？道其中任一个量，你能求出其他量吗？我是未来的化学家！（课后作业）我是未来的化学