物质的量-基础知识

四组名词

一、物质的量与摩尔：

1、物质的量

我们知道，物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小，质量很轻，难于称量。但是物质之间的反应，既是按照一定的微粒个数进行，又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来，这个物理量就是“物质的量”，为了帮助同学尽快理解掌握这一概念，分析如下几点：(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。

七个基本物理量的名称、单位（SI单位）及单位符号

（2）“物质的量”是表示物质所含粒子（分子、原子、离子、电子、质子、中子等）多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样，“物质的量”这四个字不得简化，也不得增添任何字，不能多一个字，也不能少一个字，更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲，有明确的物理含义，是一个科学专有名词。

2、摩尔

（1）摩尔的概念

摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样，“物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样，摩尔是物质的量的单位。

摩尔可简称为“摩”，其符号是“mol”。

使用摩尔做物质的量的单位时，要注意：

A、摩尔只使用于微观粒子，不适用于宏观物质。

B、应用符号表明微观粒子的种类或其特定组合（如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合），强调“用符号”而非“用汉字”，这和以前的有所不同。

（2）摩尔的确定

按规定，科学上应用0.012kg（即12g）碳 12（指原子核内含6个质子和6个中子的一种碳原子，通12C）所含碳原子数目就是1摩尔。也就是说，摩尔这个单位是以0.012kg12C所含的常表示为12C或

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原子个数为标准，来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。

二、阿佛加德罗常数与6.02×1023 mol-1

0.012kg12C中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数，常用N A表示，N A是一个准确数字。

阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值，现在已经由实验测得相当精确的数值，在使用时常取其近似值为6.02×1023。例如2mol H2约含2×6.02×1023个H2分子。12.04×1023个O2分子约是2mol。

阿佛加德罗常数的单位是mol－1或/mol。

每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。

物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位，表示物质的基本微粒数目多少的物理量。

（4）使用摩尔时的注意事项

①摩尔只能用于微观粒子，如分子、原子、离子、中子、质子、电子等；而不能用于宏观物质，如不能说1mol苹果、1mol小米等。

②使用摩尔时，必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号写在“摩尔”或“mol”的后面，如：1mol氢分子或写成1mol H2；1mol氢原子或写成1mol H；1mol钠离

子或写成1mol Na+；1mol电子或写成1mol e等。但不能说“1mol氢”，因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子，很不明确；一般只说氢时常指氢元素，然而元素属于宏观概念，只有种类之分，不讲个数，所以“1mol氢”这种说法或写法都是错误的。

三、摩尔质量与化学式量（相对原子质量、相对分子质量）

（1）摩尔质量的含义

1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩，符号是g/mol或写成g·mol-1。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。

N A个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样，故1mol任何物质的质量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量，当单位为g/mol时，其数值上等于其原子量、分子量或离子式量。

物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量（相对分子质量）的关系如下表实例：

量单位是g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。

化学式量是指该物质一个粒子（或单位组成）的质量与一个

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12C原子质量的1/12之比所得的数值，单位是1，使用时两者的意义是不一样的

（2）二个关系式

①物质的量（mol）

()

() =

物质的质量

摩尔质量

g

g/mol

②物质的量（mol）

()

() =

物质的微粒数个

阿佛加德罗常数个/mol

上面二个关系式中各种量之间的关系，也可归纳如下：

③化学方程式中的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，也等于各物质反应时物质的量之比。例如：

SO2 + 2H2S == 3S↓ + 2H2O

微粒数之比 1 ∶2 ∶ 3 ∶ 2

物质的量之比1 ∶2 ∶ 3 ∶ 2

质量之比16∶17 ∶24 ∶9

四、气体摩尔体积与22.4L·mol-1：

1、影响物质体积的因素：

从微观来看有：（1）微粒个数；（2）微粒本身的大小；（3）微粒间距离。

对于固体和液体来说，构成它们的微粒间的距离很小，但微粒直径较大，所以含一定微粒个数的固体或液体的体积取决于微粒大小，因为各种微粒直径不同，即微粒本身的大小不同，所以1mol固体或

气体的体积不同。对于气体来说，气体微粒间距离很大，通常情况下，是气体微粒直径的10倍左右。因此气体体积取决于微粒间距离，气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体微粒间的平均距离几乎是相等的。

2、气体摩尔体积

单位物质的量的气体所占的体积，叫气体的摩尔体积，其符号是V m,即V m=V/n，单位是L/mol或L·mol-1。

在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。进行有关计算时常写成22.4L/mol。

对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：

（1）气体摩尔体积的适用范围是气态物质。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小，且不同的固态或液态物质的微粒大小是不相同的，因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。

（2）气体的体积与温度、压强有关，只有在标准状况下（0℃、1.01×105Pa）1mol任何气体的体积才是22.4L。（标准状况可用S、P、T表示）

（3）气体物质的量是1mol。

（4）“22.4L”这个数值是近似值，但在计算时就取22.4L/mol即可。

（5）气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3mol H2与0.7mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4L。

（6）1mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4L，也可能不是22.4L。

应用气体摩尔体积的两个公式

①气体物质的量（mol）

()

()

22.4L/mol

L 气体摩尔体积

标准状况下气体的体积

=

②标准状况下气体的密度（g/L）

()

() =

气体的摩尔质量

气体摩尔体积

g/mol

22.4L/mol

气体摩尔质量= 气体密度（S、P、T）×气体摩尔体积（M = 22.4ρ）

3、阿佛加德罗定律及其推论

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。这就是阿佛加德罗定律。这个定律也可以记忆成：同T、同P、同V时，N、n（气体）相同。

A.由三同推一同。

B.联系理想气体状态方程PV=nRT，可以得出一系列正比、反比关系。

阿佛加德罗定律的推论：

（1）同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。即同T、同P时V

V

n

n

1

2

1

2

=

（2）同温下，同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同T、同V时P

P

n

n 1

2

1

2

=

（3）同温、同压下，不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比（或气体的分子量之比）。

即同T、同P时ρ

ρ

1

2

1

2

M

M

=

（4）同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比，也等于其密度之比。