教學(xué)感悟—記“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)

徐秋懷

摘要：物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)很重要，但是又比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會因?yàn)檗D(zhuǎn)換不清楚而出現(xiàn)錯(cuò)誤。若學(xué)生在高一沒有學(xué)懂，也將直接影響后面的學(xué)習(xí)。本文主要幫助學(xué)生解決在遇到計(jì)算題時(shí)怎么去想清楚是否需要翻倍的問題。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量 計(jì)算? NA

中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

高一年級的學(xué)生，常常因?yàn)閷W(xué)習(xí)“物質(zhì)的量及其相關(guān)內(nèi)容”而感到痛苦，甚至可能因?yàn)檫@個(gè)原因會覺得化學(xué)科目比較難學(xué)而放棄選擇。本文的主要目的也就是想幫助大家整理清楚我們在高一化學(xué)必修第一冊遇到的頭疼“難題”。

一、物質(zhì)的量（n）、粒子數(shù)（N）、阿伏伽德羅常數(shù)（NA）

首先，“物質(zhì)的量”，先要搞懂為什么要引入它？它有什么用？簡而言之，是為了解決一定質(zhì)量的宏觀物質(zhì)里面有多少個(gè)微觀粒子，主要是為了給微觀到宏觀搭一座橋梁，而這一座橋梁就是“物質(zhì)的量”，用符號“n”表示，其實(shí)際意義是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。那首先，什么叫集合體？其實(shí)它指的就是把一定數(shù)目的粒子裝在一箱，形成的集體就稱為集合體，類似于一箱一箱的蘋果，而每一箱的蘋果數(shù)目都是固定數(shù)目的，或者說是一打啤酒，每一打所含啤酒聽數(shù)是固定的，而物質(zhì)的量我們就不叫“一箱”或是“一打”，而是稱為“一摩爾”，用符號1mol表示。

其次，這個(gè)集合體里面所含的一定數(shù)目到底是多少？國際上規(guī)定1mol粒子集體所含的粒子數(shù)與0.012kg12C中所含的C原子數(shù)相同。而一個(gè)碳原子的質(zhì)量為1.993×10-23g，大家可以自行計(jì)算一下，按照碳原子數(shù)=總質(zhì)量/每個(gè)碳原子的質(zhì)量，計(jì)算結(jié)果應(yīng)該約等于6.02x1023，那也就是說1mol里面所含的粒子數(shù)約為6.02x1023個(gè)。N表示粒子數(shù)目，這部分內(nèi)容困難一點(diǎn)的就應(yīng)該在于求粒子數(shù)目（N），而粒子涉及范圍有分子、離子、原子、質(zhì)子、電子等。

NA表示的是阿伏伽德羅常數(shù)，表示1mol物質(zhì)中所含的粒子數(shù)目為1NA，可以理解為6.02x1023這個(gè)數(shù)據(jù)有點(diǎn)大，為了方便應(yīng)用就把這個(gè)大數(shù)字叫NA。

很多同學(xué)都是上課聽著都懂，而課后練習(xí)就是一頭霧水，原因主要在于：①不會分析題目;②不清楚對象不統(tǒng)一時(shí)如何轉(zhuǎn)換關(guān)系。建議大家在做題時(shí)，先確定已知和待求的分別是什么對象，求的是該對象的什么量，如果對象不統(tǒng)一，則在個(gè)數(shù)和物質(zhì)的量上會涉及增大或縮小的倍數(shù)關(guān)系。

那如何來確定這樣的倍數(shù)關(guān)系呢？以CO2為例，一個(gè)CO2中含有三個(gè)原子，則原子的個(gè)數(shù)或者物質(zhì)的量應(yīng)該是CO2 的三倍關(guān)系，反過來CO2 的分子數(shù)應(yīng)該是原子總數(shù)的三分之一;另，一個(gè)CO2中含有兩個(gè)氧原子，所以氧原子的數(shù)目應(yīng)該是分子數(shù)目的兩倍，同樣，反過來，分子的數(shù)目是氧原子的二分之一。對于離子而言，如MgCl2，一份MgCl2中含有一個(gè)Mg2+，兩個(gè)Cl-，故Mg2+的個(gè)數(shù)或是物質(zhì)的量應(yīng)該是Cl-的二分之一。對于質(zhì)子數(shù)求法，首先，質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，故一個(gè)CO2中含有22個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子的數(shù)目應(yīng)該是二氧化碳分子數(shù)目的22倍，相同道理反過來，分子的數(shù)目就應(yīng)該是質(zhì)子數(shù)目的二十二分之一。但是要注意在填寫時(shí)不能直接填寫22，因?yàn)槲覀冞@里講的22個(gè)質(zhì)子是一個(gè)CO2中的，而題目一般不只一個(gè)CO2。最后電子數(shù)的求法，相對前面幾種稍微復(fù)雜一些，但只要理解了其實(shí)也不難，對于原子或是不帶電的分子或物質(zhì)而言，電子數(shù)目依然等于原子序數(shù)，所以把物質(zhì)中所有原子的原子序數(shù)相加就可以得到電子數(shù)目應(yīng)該為分子數(shù)目多少倍數(shù)關(guān)系。對陽離子而言，如Na+，首先得先搞懂Na+是如何得來的？Na+是由Na失去一個(gè)電子得來的，所以Na+的電子數(shù)應(yīng)該是在Na的基礎(chǔ)上少一個(gè)，即一個(gè)Na+含11-1=10個(gè)電子，故電子的數(shù)目應(yīng)該是Na+數(shù)目的十倍。對陰離子而言，如Cl-，Cl-是由Cl得到一個(gè)電子得來的，所以Cl-的電子數(shù)應(yīng)該是在Cl的基礎(chǔ)上多一個(gè)，即一個(gè)Cl-含17+1=18個(gè)電子，故電子的數(shù)目應(yīng)該是Cl-數(shù)目的十八倍。

二、摩爾質(zhì)量（M）、氣體摩爾體積（Vm）、物質(zhì)的量濃度（C）

為了方便理解這三個(gè)量，我們需要重溫一下物理上速率的定義：

V（速率）：單位時(shí)間（t，單位S）內(nèi)所走的路程（S，單位m）。

故v=S/t? ? ? ? ?則 單位：? m/s

M（摩爾質(zhì)量）：單位物質(zhì)的量（n，單位mol）的物質(zhì)的質(zhì)量（m，單位g）。

模仿著速率的公式推導(dǎo)，我們可以知道M=m/n? ?則 單位： g/mol

而摩爾質(zhì)量一般是不需要求的，因其以 g/mol為單位時(shí)，數(shù)值上等于相對原子或分子質(zhì)量，所以這個(gè)公式我們一般用來求質(zhì)量（m）或物質(zhì)的量（n）。

Vm（氣體摩爾體積）：單位物質(zhì)的量（n，單位mol）的氣體所占有的體積（V，單位L）。

故Vm=V/n? ? ? ? 則單位：L/mol

強(qiáng)調(diào)：該公式只適用于氣體，體積為氣體的體積。另，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm≈22.4L/mol，也就是所該公式一般不用來求Vm，而是用來求V 或n。因?yàn)闅怏w的體積和溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，所以使用該公式必須強(qiáng)調(diào)溫度和壓強(qiáng)，在同溫同壓下，Vm相同。

C（物質(zhì)的量濃度）：單位體積溶液（V，單位L）里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量（n，單位mol）

故C=V/n? ? ? ? ?則單位：L/mol

強(qiáng)調(diào)：V是溶液的體積，只有溶劑體積無法計(jì)算，并且溶液的體積不能簡單理解為溶劑的體積加溶液的體積，除非題目說明。n是溶質(zhì)的物質(zhì)的量。

最后，提醒大家，做題時(shí)，注意分析題意，不要盲目的套公式計(jì)算，首先明確已知什么，求什么，是否涉及倍數(shù)關(guān)系，公式使用范圍是否都符合，如果都沒有問題了，那再帶入數(shù)據(jù)計(jì)算。多認(rèn)真，細(xì)心一些，有耐心一點(diǎn)，我相信是沒有問題的，希望本篇文章可以幫到大家，祝大家學(xué)習(xí)愉快！