摩尔是物质的量单位,揭秘其丰富内涵
mol/l是什么单位
浓度单位mol/L表示的是每升溶液中所含某种物质的物质的量。例如,amol/L即表示1L溶液中所含某种物质的物质的量为amol。过去,M曾被用作mol/L的简写,如1MNaOH溶液即指1mol/L的NaOH溶液。然而,为了明确区分单位和物理量符号,现已统一使用mol/L而不再使用M。
摩尔这一术语源自拉丁文moles,原意为“大量”和“堆集”。早在20世纪40至50年代,它就在欧美的化学教科书中被用作克分子量的符号。到了1961年,著名的化学家E.A.Guggenheim将摩尔定义为“化学家的物质的量”,并深入阐述了其内涵。这一术语的引入,极大地方便了化学计算与实验分析,成为了化学领域不可或缺的基本工具。
通过了解mol/L和摩尔的演变历史及其在现代化学中的应用,我们可以更深入地理解这些术语在描述物质浓度和数量方面的精确性和重要性。它们不仅简化了化学计算,还促进了化学知识的传播与发展。
高一摩尔概念和公式
摩尔是用于衡量物质的量的单位,通常用符号mol表示。1摩尔物质包含了阿佛加德罗常数个基本微粒,即约6.022×10^23个微粒。物质的量指的是该物质中所包含的指定微粒的数量,其计量单位即为摩尔。摩尔的概念源于近代化学和物理研究,经过数十年的发展和完善,其定义与内涵不断更新。
摩尔的定义基于阿伏伽德罗常数NA,其数值固定不变。摩尔质量则是指单位物质的量的物质所具有的质量,通常用符号M表示。当物质的量以摩尔为单位时,摩尔质量的单位为g/mol。这一数值等同于该物质的原子或分子的相对质量。例如,水(H2O)的摩尔质量约为18.015g/mol,这意味着1摩尔的水分子含有18.015克的质量。
对于特定的化合物,其摩尔质量可以通过计算其分子或原子的相对原子质量得出。例如,二氧化碳(CO2)的摩尔质量为44.01g/mol,这是因为一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成,它们的相对原子质量分别为12.01和16.00。通过摩尔质量,我们可以计算一定数量的化合物的质量,反之亦然。
在实际应用中,摩尔的概念和公式有着广泛的应用,尤其是在化学反应、物质的定量分析以及化学工程等领域。通过摩尔的概念,我们可以准确地计算反应物和产物之间的关系,确保化学反应的定量控制,这对于科学研究和工业生产都至关重要。
理解摩尔的概念和掌握摩尔公式的应用,对于学习和研究化学是非常重要的。通过掌握这些基本概念,我们可以更好地理解和解决化学反应中的各种问题,提高实验的准确性和效率。
什么叫物质的量?
物质的量演变过程经历了摩尔的出现,物质的量的引入两个阶段。
1、摩尔的出现先于物质的量。
德国化学家奥斯特瓦尔德(Osrwald,Friedrich Wilhelm,1853—1932)基于对道尔顿原子假说和阿伏加德罗分子假说的质疑,于1900年首次提出“摩尔(mole)”这个名称,将其定义为一个关于质量的量。
采用“摩尔”来统一“克分子”“克原子”“克离子”“克当量”等概念。这与当时盛行的当量理论一致,与分子原子论不一致。
采用“摩尔”主要是达到反对原子假说和分子假说的目的,因为摩尔是拉丁语,其含义是“质量很大、一堆”,刚好与原子、分子的含义“质量很小”相反。随着科技的发展和人类认识的深入,摩尔的内涵也在发生着变化,现已偏离了最初的定义。
2、物质的量是作为摩尔的物理量而出现的。
微观水平,要得到化学反应中微粒数目之间的关系;宏观水平,要得到化学反应中物质质量或体积之间的关系。引进“物质的量”将会较容易得到微粒的数目,因为不可能直接数出微粒的数目而是只能以间接的方式即通过与质量或体积建立关系得到微粒的数目。
因此,“物质的量”的主要功能就是能够在宏观水平上,通过利用物质的质量或体积间接地计量物质的粒子数目。
1950年,物理学家和化学家都在考虑是否需要引进一个新量级,将摩尔作为其单位。1971年,在由41个国家参加的第14届国际计量大会,正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议并作出了决议。
从此,“物质的量”就成为国际单位制中的一个基本物理量,其单位是摩尔,符号“mol”。“摩尔”被定义为物质的多少,1摩尔物质中所包含的分子数(或离子、原子、电子以及其他粒子)与12g碳12的原子数目相等。
可见,“物质的量”这一物理量的出现晚于“摩尔(mole)”,这种先有单位后有物理量的现象在科学界比较少见。
物质的量简介及常数关系:
1、简介。
物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集体,符号为n。物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。国际上规定,1mol为精确包含6.02214076×1023个原子或分子等基本单元的系统的物质的量。
2、常数关系。
NA原以0.012kg C-12(请注意,此处C-12中C-12是指原子核内有6个质子和6个中子的碳原子)所含的碳原子数作基准,其原近似值为6.0221367×1023mol-1。1mol的任何物质所含有的该物质的微粒数叫阿伏伽德罗常数,精确值为NA=6.02214076×10²³,单位为1/mol。
高一化学必修一第一章
一. 本周教学内容:
专题 物质的量
二. 教学目标:
本章能力题主要是以物质的量,阿伏加德罗常数、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识点为载体,考查分析、推理、应用、记忆、运算、实验等能力。一道题往往考查学生多种能力。
三. 知识分析:
1. 考查学生的记忆能力,如MCES90第3题:
在国际单位制中,物质的量的基本单位是( )
A. 千克 B. 摩尔 C. 立方米 D. 克/摩
分析:本题考查了学生的记忆能力。“物质的量”是1971年国际计量大会规定的第七个物理量,表示物质所含微粒数的多少,国际计量大会上规定的七个物理量分别是:质量、长度、热力学温度、时间、电流、光强度、物质的量,它们的单位分别是:千克、米、开尔文、秒、安培、坎德拉、摩尔。即摩尔是物质的量的基本单位,阿伏加德罗常数个微粒为1摩尔。对物质的量和摩尔这两个概念的学习,不能单纯靠机械识记,因为它们极具丰富的实践性和内涵,具有很丰实的理解内容,如能掌握它们的真谛,变抽象的概念为具体的模型,就会使记忆准确而持久。虽说现在高考中单纯考识记的题目所占的比分很小,但很多题目中都包括有记忆的知识。如果平时不注意记忆、积累,解题一定不会熟练、快捷。因此,不可忽视记忆的作用。
2. 考查学生的应用能力,如MCEN92第31题:在某温度时,一定量的元素A的氢化物,在一定体积的密闭容器中可以完全分解成两种气态物质,此时压强增加了75%,则A单质的一个分子中有 个A原子,分解的化学方程式是 。
分析:本题考查了学生应用阿伏德罗定律解题的能力。阿伏加德罗定律指出:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同的分子。在温度和体积都不变的条件下,气态物质的压强与其物质的量成正比。由于反应前后气体的压强之比为,则反应前后气态物质的物质的量的和之比也为,即,则,,A单质分子里有4个A原子,该反应的化学方程式是:。
也可以先写出反应的化学方程式为:,根据阿伏加德罗定律推出,在体积一定时压强增加75%,即是物质的量增加75%,则,。
该题易出现的错误是,不能正确运用阿伏加德罗定律,对压强与气态物质的物质的量之间的关系不够清楚,不按题给信息去解题,定势思维,将本题的反应写成:
,从而错误地认为A单质分子里含有2个A原子。用10mL的溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
A. B. C. D.
分析:此题主要考查学生的创造能力。这类“求比”的试题有多种解法。解该题的思维要点是:① 使定量的中的完全沉淀;② 三种盐溶液的体积相同;③ 三种盐溶液中所含的物质的量相同。
解法一:假设、、三种盐溶液的物质的量浓度分别为、、。由的物质的量相等得,则,答案为C。
解法二:在解法一中得到后将试题里各选项中的三个数据分别看成、、代入上述方程,只有答案C符合。
解法三:由题意可知,所需、溶液的物质的量浓度一定相等,、的浓度要大于的浓度,符合上述两点的只有C选项。
4. 考查学生理解、鉴别能力,如MCE89第27题:
体积为VmL,密度为的溶液,含有式量为M的溶质,其物质的量浓度为,质量分数为W%,下列表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
本题着重考查了学生对物质的量浓度、质量分数、溶质质量、摩尔质量等量之间关系的理解能力。由于有些错误答案跟正确答案之间区别很小,容易混淆,故又考查了学生的鉴别能力。根据可知A错误。上式经变换得,由此可判断C也错误。B答案所表示的意义是:溶质的质量=溶液的质量×质量分数,故正确。D答案可由变换得到,故正确答案为B、D。
5. 考查学生的分析能力,如MCE93第39题:
硫酸银的溶解度较小,每100g水仅能能溶解 0.836g。
(1)25℃时,在烧杯中放入6.24g硫酸银固体加200g水,经充分溶解后,得饱和溶液的体积为200mL,计算溶液中的物质的量浓度是多少?
(2)在上述烧杯中加入50mL溶液,充分搅拌,溶液中的物质的量浓度是多少?
3. 考查学生的创造能力,如MCE96第17题:
化学必修1期末复习提纲
第一章
1. 混合物的分离和提纯的基本方法有_________、_________、_________、__________。
① 将碘从碘水中提纯出来采用的方法是___________ ② 将食盐和沙子分离采用的方法是
③ 将浑浊的自来水制成蒸馏水采用的方法是 _ ④ 从海水中得到淡水采用的方法是_________
2. 万能公式是:n = = = = CV(溶液) ,其中
NA表示阿伏加德罗常数(6.02×1023mol—1)
Vm表示气体摩尔体积,单位通常是L/mol ,在标准状况下Vm = 22.4L/mol
应用举例:
⑴ 在1mol Na2CO3中含有Na+的数目是多少?
⑵ 把2.8g NaOH固体溶于蒸馏水中配制成100mL溶液,则此NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是多少?
3. 配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤是__________、称量、________、_________、转移、_________、_________、_________、装瓶并贴标签。
判断下列操作对所配制溶液的浓度有何影响?
(1)称量时,在天平托盘上放上称量纸,将NaCl固体放在纸上称量
(2)溶解NaCl的烧杯未洗涤
(3)定容时,俯视液面
(4)定容摇匀后,有少量溶液外流
4. 溶液的规律:对于同一溶液而言,稀释前后溶质的物质的量不变。
即:C(浓溶液)•V(浓溶液)=C(稀溶液) •V(稀溶液)
例如:将 10 ml 0.5 mol/L 的HCl稀释到100 ml,则稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是多少?若从稀释后的溶液中取出10 ml,则此10 mL溶液中溶质的物质的量浓度又是多少
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