高中化学

必修一

第一章 从实验学化学

第二节 化学计量在实验中的应用（一）

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物质的量

物质的量是国际单位制中的7个基本的物理量之一。表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。它能将宏观可称量的物质与微观粒子联系起来。

物质的量的单位——摩尔

摩尔是物质的量的单位，我们通常把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体计量为1摩尔。摩尔简称摩，符号为mol。

以摩尔为单位度量的是微观粒子，如原子、分子、离子、质子、中子、电子等，也可以是这些粒子的特定组合，如构成NaCl晶体的基本单元是Na＋和Cl－，则1molNaCl含有1molNa＋和1molCl－。

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阿伏加德罗常数

国际上规定，1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023mol－1表示。

（1）粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)之间的关系为：

n = N / NA

（2）物质的量相同的任何物质所含粒子的数目相同。同样，含有相同粒子数目的物质其物质的量也相同。

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摩尔质量

（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。摩尔质量的符号为M，常用的单位为g/mol(或g·mol－1)，读作克每摩尔。

（2）物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系：

n = m / M 或 m = n * M 或 M = m / n

（3）1 mol微粒的质量与微粒相对分子质量的关系：

任何微粒的摩尔质量，以g·mol－1为单位时，它在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量，但二者的单位不同。

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气体摩尔体积

（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm，常用单位为L/mol(或L·mol－1)，读作升每摩尔。

（2）定义式：Vm = V / n

（3）温度和压强不同，气体摩尔体积Vm值不同，当温度和压强一定时，气体摩尔体积Vm为一定值。标准状况[0 ℃(273 K)、101 kPa]下，1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L。

【在利用气体摩尔体积概念进行化学计算时，必须注意的问题】

①气体在不同条件下，气体摩尔体积不同，气体摩尔体积与温度和压强有关。22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积，在非标准状况下不能使用。

②气体摩尔体积是针对气体而言的，可以是单一气体，也可以是混合气体。但不适用于固体和液体。

③气体的体积与同温同压下气体的微粒数目有关，与气体分子的种类无关，所以，讨论气体的摩尔体积时必须在一定条件下讨论才有意义。

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1 mol不同物质的体积

（1）在相同条件下，1 mol气体的体积相同，在标准状况约为22.4 L。

（2）在相同条件下，1 mol固体或液体的体积不同。

（3）相同条件下相同物质的量的不同物质所占的体积：气体>液体>固体。

微观解释：

物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离三个因素。

1 mol任何物质中的粒子数目都是相同的，因此，1 mol物质的体积大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。

（1）对于固体、液体，它们是由粒子堆积而成的，其体积主要取决于粒子的大小，而不同物质的粒子不同，所以1 mol固体、液体的体积各不相同。

（2）对于气体，分子间距离较大，其体积主要取决于分子间距离，而在同温同压下，分子间距离都相同，所以1 mol气体在同温同压下的体积相同。

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阿伏加德罗定律及推论

(1)阿伏加德罗定律

同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

(2)阿伏加德罗定律的推论：

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物质的量浓度

（1）概念：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫做B的物质的量浓度，符号为cB。

（2）表达式：cB = nB / V；nB = cB*V；V=nB / cB

（3）常用单位：mol·L－1(或mol/L)