李浩
物质的量的相关知识在高中化学中占有十分重要的地位,在化学计算中应用甚多,因而,在学习中如果对有关知识的理解出现偏差,将会给整个高中化学的学习带来一定的困难。为帮助大家更好地学习这一知识,现将相关知识总结如下。
一、理解两大知识体系
1.物质的量。
(1)物质的量:表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,单位为摩尔,简称摩,符号为mol。1 mol粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子或这些微粒的特定组合等)集体所含的粒子数与0.012 kg12C中所含的碳原子数相同。
(2)阿伏加德罗常数:l mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。符号为NA,近似值为6.02×1023。
(3)气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol-1,符号为Vm,单位为L·mol-1。
(4)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。符号为M,单位为g·mol-1。若以g·mol-1为单位,则数值上与该物质的相对原子质量或相对分子质量相等。
(5)物质的量浓度:用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溶质B的物质的量浓度。符号为CB,单位为mol·L-1。
2.阿伏加德罗定律及其推论。
(1)定律:在同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,公式为pV=nRT。
二、注意与物质的量相关的五个易出错的问题
1.用摩尔描述宏观物质。“物质的量”是专门用来表示微观粒子或这些粒子的特定组合的物理量,摩尔是它的国际单位。但同学们在实际应用中常出现宏观化的表示,常见的有:用摩尔描述宏观物质,如1 mol麦粒等;用摩尔描述并不存在具体形态的宏观概念,如1 mol电荷、1 mol元素等。
2.语言过于绝对。阿伏加德罗常数、气体摩尔体积标准的表示分别为NA、Vm,但同学们在用具体数据表示时常出现绝对化语言,常见的有:6. 02×1023mol-1就是阿伏加德罗常数;在标准状况下,气体摩尔体积为22.4L·mol-1;摩尔质量等于相对原子质量、相对分子质量、式量;1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子等。
3.思维形成定式。同学们在学习物质的量时,若学习方法不当,很容易使思维陷入定式化,具体表现为:认为物质的量的单位只有摩尔;认为只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4L·mol-1;认为气体摩尔体积常数只有一个值等。
4.概念公式化。物质的量的相关概念在化学计算中应用相当广泛,计算必然需要依据一定的法则、公式,但同学们在实际的学习中,容易把基本概念公式化,这种错误倾向有两方面危害:一是概念的内涵与外延不能在公式中体现,容易导致错用;二是追求概念公式化,容易使思维陷入僵化,不利于接受新信息。
5.联系片面。物质的量是一座桥梁,它对联系质量、体积、粒子数等有着重要意义,但同学们片面地通过物质的量建立质量、体积、粒子数间的联系也是不妥的。还应掌握以下几个方面的联系:摩尔质量一气体密度×气体摩尔体积,溶液体积=溶液质量/溶液密度,某原子的相对原子质量=某种原子的实际质量/12C原子质量的1/12。
三、重视气体摩尔体积的八个关系
1.在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。
2.在同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数(阿伏加德罗定律)。
3.有关气体体积的计算中,质量、体积和物质的量的对应单位分别是g、L、mol。
4.相同状况下体积相等的两种气体,摩尔质量与质量成正比,即M1/M2=m1/m2。