定义 单位物质的量的物质所具有的质量,符号为 $M$,常用单位为 $\text{g/mol}$。
从哪来 建立在 1.1 原子的组成 之上。原子由质子、中子和电子组成,其中质子和中子的质量决定了原子的相对原子质量,进而决定了物质的摩尔质量。
为什么 宏观物质由微观粒子(原子、分子、离子)构成。由于单个粒子质量极小,无法直接称量,因此引入“摩尔”作为连接微观粒子数与宏观质量的桥梁。摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量,这样就将微观粒子的相对质量(无量纲)与宏观可称量的质量(克)通过阿伏伽德罗常数关联起来,使得化学计算成为可能。
类比法
适合
形象思维强、抽象概念理解困难的学生。
就像“一打鸡蛋”是12个,不管鸡蛋大小,“一打”这个单位固定了数量。摩尔是“一摩尔”,固定了粒子数量($6.02 \times 10^{23}$)。摩尔质量就是“一打鸡蛋”的总重量。不同鸡蛋(原子)大小不同,一打的总重量(摩尔质量)就不同。铁原子重,一摩尔铁就重;氢原子轻,一摩尔氢就轻。
数据推导法
适合
逻辑性强、喜欢数学推导的学生。
从定义出发:$M = m/n$。
已知 $1 \text{ mol}$ 碳-12 原子的质量恰好是 $12 \text{ g}$,而碳-12 的相对原子质量定义为 12。
由此发现:$M(\text{C}) = 12 \text{ g/mol}$,数值上等于相对原子质量 12。
同理,$1 \text{ mol}$ 水分子($H_2O$)含有 $6.02 \times 10^{23}$ 个分子,其总质量约为 $18 \text{ g}$,而水的相对分子质量为 18。
结论:摩尔质量以 $\text{g/mol}$ 为单位时,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
对比辨析法
适合
容易混淆概念、需要强化细节的学生。
对比“相对原子质量”和“摩尔质量”:
1.
对象不同:前者针对单个原子/分子,后者针对 1 摩尔(大量)原子/分子。
2.
单位不同:前者单位为 1(常省略),后者单位为 $\text{g/mol}$。
3.
数值关系:数值相等。
强调:不能说“1 摩尔氧气的质量是 32”,必须说“1 摩尔氧气的质量是 32 克”或“氧气的摩尔质量是 32 $\text{g/mol}$”。