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《物質的量》學習中的常見問題

來源:不詳       更新時間:2014-05-03 12:26:19
 

  《物質的量》是高中化學的重點、難點,有關物質的量的計算貫穿于高中化學的始終,處于化學計算的核心地位。但由于受到有關概念本身和學生接受能力的雙重因素的影響,在實際學習中常出現的這樣或那樣的問題。

  常見問題之一:在運用有關概念時,輕易出現宏觀化

  物質的量是專門用來表示微觀粒子的物理量,“mol”是它的基本單位,它表示的對象只能是分子、原子、離子、電子、質子、中子及其它們特定的集合體或組合。但實際學習中常出現以下三種宏觀化描述性錯誤:⑴用物質的量描述并不存在具體形態的宏觀概念,如,1 mol電荷,1 mol元素,1 mol化合價等;⑵用物質的量描述宏觀物質,如,1 mol稻谷,1 mol燒杯等;⑶用物質的量描述表示微觀粒子歸屬的宏觀名稱,如,1 mol硫酸,1 mol水等。

  科學正確表示物質的物質的量的方法,是將微觀粒子(包括它們特定的組合)的符號或化學式寫在物質的量的后面,如,1 molCO2,1 molNaCl等。

  常見問題之二:在學習“摩爾基準”時,輕易出現絕對化

  要確定一定數目、質量或體積物質的物質的量多少,則要通過“摩爾基準”來完成。阿佛伽德羅常數是已知粒子數目求算物質的量的“基準”,摩爾質量是已知物質質量計算物質的量的“基準”,摩爾體積是已知氣體體積計算物質的量的“基準”。但在實際學習與運用這些“基準”時往往會出現以下絕對化的錯誤:⑴阿佛伽德羅常數是一個不變的常數,它的數值就是6.02×1023。阿佛伽德羅常數是與相對原子質量計算標準相關的規定量,它可以表示為 ,已經碳-12原子的 為1.6606×10-24 g,它的倒數則是6.02×1023,這就是6.02×1023的由來。因此,阿佛伽德羅常數是可變的,假如計算相對原子質量的標準發生變化,阿佛伽德羅常數就需要重新規定,同時也不難看到,6.02×1023是它的一個非常不正確的約數,與阿佛伽德羅常數根本不存在等同關系。⑵氣體摩爾體積常數是22.4 L·mol-1, 22.4 L·mol-1對應的狀況是標準狀況。在標準狀況下,阿佛伽德羅常數個氣體分子可以排列為一個邊長為0.282 m的立方體,也即體積為22.4 L,這也是一個約數,不是一個絕對的正確數,由于不同狀況下氣體分子間平均距離是不同的,阿佛伽德羅常數個氣體分子所占有的體積也是不同的,因此,氣體摩爾體積常數應該有無數個,中學化學只要求把握其中的一個,也即“22.4 L·mol-1”。氣體摩爾體積常數通常可表示為  (R為一恒量,P、T表示壓強與溫度),當P=1.01×105 Pa,T=273.15 K時,此常數為22.4 L·mol-1,顯然,當 之比滿足一定值時,此常數都為22.4 L·mol-1,因此,22.4 L·mol-1對應的狀況也應有無數個。

  常見問題之三:在處理有關問題時,輕易出現簡單化

  物質的量的最重要價值在于運用,即進行實際計算,在實際運用中就會碰到一些問題,能否正確、快捷、恰當地處理有關問題,運用有關概念公式或計算關系進行計算,是學習物質的量的要害。在處理物質的量的有關問題中,往往輕易出現以下簡單化情況:⑴把物質的量濃度簡單理解為一個不變的量。實際上物質的量濃度是與溫度有關的量,只有定“溫“才能定”濃“,我們平常所說的濃度實際上是約定的常溫下濃度。⑵簡單地把58.5 gNaCl溶于1 L水中所形成的溶液當作1 mol·L-1NaCl溶液。從有關定義可以看出,物質的量濃度是指1L溶液中所含溶質的物質的量。⑶在運用溶液密度計算用于物質的量計算的溶液體積時,簡單運用公式“溶液體積 ”。我們知道,溶液密度的單位通常為g· mL-1,直接運用公式“溶液體積= ”求算出來的溶液體積單位為“mL”,不符合物質的量濃度概念公式中的單位要求。因此,已知溶液質量求溶液體積時,應用公式“溶液體積(L)= ”,如,物質量的濃度= (mol·L-1)。⑷在計算物質的體積時,簡單地運用氣體摩爾體積常數,忽視物質的存在狀態。如,“在標準狀況下,40 gSO3所占的體積約為11.2 L”就是忽視了SO3在標準狀況下為固體的事實。⑸已知標準狀況下的氣體的質量和體積求摩爾質量時,簡單地分兩步進行計算,反而導致計算過程的復雜化。其實,已知標準狀況下的氣體質量與體積時,直接運用公式“摩爾質量(g·mol-1)=氣體密度(g·L-1)·22.4 L·mol-1= ·22.4 L·mol-1。

  來源:安學網

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