第3节 化学中常用的物理量--物质的量

分子、原子、离子等微观粒子都非常小，仅一滴水，就含有大约1.67×1021个水分子，这么小的粒子，我们无法用肉眼计数，这样惊人的数字，使用起来也很不方便。但在科学实验和实际生产中，人们又经常需要知道一定量的物质究竟含有多少微观粒子，我们怎样计量物质所含微观粒子的数目呢？

 研习教材重难点

研习点1 物质的量及其单位--摩尔

　　1．物质的量：物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量，是国际单位制中七个基本物理量之一。物质的量的符号为n。

　　注意：（1）这里的微粒是指分子、原子、离子、质子、中子、电子或这些粒子的特定组合等微观粒子，不能指宏观颗粒。

　　（2）"物质的量"是一个专用名词，不能拆开。例如，不能说"氢气的量、硫酸的量"，而应说"氢气的物质的量、硫酸的物质的量"。

　　【知识·链接】

　　基本物理量是由人们根据需要选定的，在不同学科中和不同时期，选定的基本物理量有所不同。例如，在力学中选定的基本物理量是：长度、质量、时间；在热学领域中则采用长度、质量、时间、温度为基本物理量。1971年前国际制中采用的基本物理量是六个，即：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度。1971年起又增加了物质的量为基本物理量，使基本物理量增加到七个。

　　2．阿伏加德罗常数：我们把0.012kg12C所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，符号为NA。

　　（1）阿伏加德罗常数带有单位，其单位是mol－1。

　　（2）阿伏加德罗常数的准确值是0.012 kg 12C中所含有的碳原子数目，近似值是6.02×1023 mol－1。

　　（3）NA数值巨大，作用于宏观物质没有实际意义。

　　【交流·研讨】

　　为什么选用0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数？

　　相对原子质量的确定是以一个12C原子的质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的比值。12C的相对原子质量为12。选用12g正是因为"12"这个数值能与相对原子质量、相对分子质量联系起来。如某原子R的相对原子质量为Ar，1个12C原子质量为ag，则1个R原子的质量为Ar·a/12 g，1mol R原子的质量为NA·Ar·a/12 g，NA·a＝12g，所以1molR的质量即为Ar·a/12 g，同理可推得1mol某分子、离子等的质量（g），其数值正好等于其相对分子质量或式量，这给物质的量的计算和应用带来极大方便。

　　3．摩尔：摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。摩尔简称摩，符号为mol。

　　注意：在使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。例如说"1mol氧"，是指1mol氧原子，还是指1mol氧分子，含义就不明确。又如说"1mol碳原子"，是指1mol12C，还是指1mol13C，含义也不明确。

　　粒子集体中可以是原子、分子，也可以是离子、电子等。例如：1mol F，0.5molCO2，1000mol CO32-，amol e-，1.5molNa2CO3·10H2O等。

　　4．物质的量与粒子数（N）的关系： N ＝ n·NA

　　满足上述关系的粒子是构成物质的基本粒子或它们的特定组合。如：1molCaCl2与阿伏加德罗常数相等的粒子是CaCl2粒子，其中Ca2+为1mol、Cl-为2mol，阴阳离子之和为3mol。

　　典例1：下列关于物质的量的叙述，正确的是

　　A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C

　　C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 D．1 molH含有6.02×1023个e－

研析：因为有些物质是由分子组成(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子组成［例如NaCl、Ca(OH)2等］