物质的量～最终版

大家好，今天我的演讲主题是物质的量。作为一套新的度量体系。相信大家已对此有了认识。今天我们再来回顾一下其发明、创造的历程。

注意看，这里有一杯水，我们该如何描述其所含物质的多少呢？通常来讲有两个方面，宏观和微观。在宏观，我们一般会用质量和体积来描述，比如10g，100g，5毫升，10毫升；微观上，我们可以用微观粒子的多少来刻画。但显然，粒子过于微小，这种纳米级别物质很难直接研究。那么我们应该怎么办呢？质量、数量，是两套不同层面的定量体系，能不能“打通”呢？如果知道质量就可以知数量，反之，亦然。

如要知道一杯水的微观粒子数，我们可以用一杯水的质量除以单个水分子的质量来得到。是的，很简单，但一个水分子的质量难以测量。所以，我们急需一个新的基准，将宏观和微观联系起来。如果单个粒子的质量很难测量，何不换一种思维，把一定数量的粒子打包，测一包粒子的质量？没错，将一个粒子的基准换成一包，我们可以更容易地得出一杯水的物质含量，而一份微观粒子的质量我们可以凭借精密的仪器轻松获得。这里的基准“包”不同于旧基准，需要新的命名，我们叫它物质的量（the amount of substance），符号用n来表示，摩尔作为单位，符号molar，简称mol。

把一定数量的粒子打包，1份就是1mol，那么1mol有多少个微观粒子呢？这里用12克碳12中所含的碳原子的数量来表示1摩尔所含的粒子数，为NA个。NA就是阿伏伽德罗常数，约为6.02×10的23次方个。为什么用碳12来规定？第一，因为自然界中碳元素的含量很多，第二，为了相对原子质量接壤（因为其也出自1/12碳元素与同位素的比值）。

这时，你有没有发现，n已悄然的沟通了宏观质量与微观数量，只要知道质量（m）及每包的质量，就可求出包数n，如每包的个数规定为NA，则微观粒子总数目为N=nⅹNA。那么每包粒子的质量是多少呢？不同粒子对应物质也不同。1mol粒子的质量在数值上等于这种物质的微观粒子的相对原子质量/相对分子质量相同（与两者定义相关）。我们把1mol微观粒子所具备的质量叫做摩尔质量，符号为M，单位为g/mol。

物质的量架起微观的数量与宏观的质量，依据物质的量，我们还可以推理演绎出哪些关系呢？

通过前面的探究，我们已知道了一摩尔物质的质量，那么一摩尔粒子有体积吗？有。我们先需搞清楚体积大小会受到什么因素的影响？毫无疑问，体积会受到粒子大小，粒子间隔和粒子数目的影响。对于固体和液体物质来说，分子排布紧密，它的体积只会受到粒子大小和粒子数目的影响；而对于气体来说，粒子间隔远远大于液体和固体，以及自己粒子的直径，所以我们几乎可以忽略气体粒子直径大小对体积的影响，所以，对于气体而言，影响其体积大小的因素仅有粒子间隔和粒子数目，所以，1mol气体粒子的体积只与粒子间隙有关，若粒子间隙相等，1mol气体粒子的体积即相等。粒子间的间隙又受温度、压强的影响，所以，只要温度、压强相等，粒子间隙就相等，1mol气体粒子的体积就相等。如此，我们把单位物质的量的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm，单位L/mol。n等于V/Vm。Vm有多大？通过实验测定，在0℃101KP的条件下时Vm等于22.4L。

在生产生活中，还存在需要进行定量刻画的混合物，如溶液。先前，我们会在宏观上用溶质的质量分数（w，哦咪嘎）来表示溶液的浓稀，那能不能用物质的量来刻画溶液的浓稀呢？我们可以用单位溶液质量中溶质数量的多少来表示，也可以用单位溶液体积中溶质数量的多少来刻画，在化学实验中，定量液体一般很少用称取质量的方式进行，一般都会用体积刻画，所以，我们再次得出一个新的物理量——物质的量浓度，也就是单位溶液体积中溶质的数量，符号为C，单位为mol/L。有人可能会好奇那么溶质质量分数和物质的量浓度之间有什么关系呢？通过基本公式c=n/V，可以将n与V进行一步一步化简，最后可以得出c=1000pw/M。

由此，通过物质的量学习，我们得出了很多新的用来刻画物质多少的物理量。在定量计算中，比如，利用化学方程式的计算，利用物质质量往往要比直接用质量方便的多。在配置溶液时，用物质的量浓度往往比用溶质质量分数去定量计算更容易。在医院体检的报告上，我们也可以见到物质的量浓度的应用，表达粒子数目显然更具普遍性、简洁。