2017版步步高初高中化学(通用)衔接教材第11讲物质的量与阿伏加德罗常数新的基本物理量.doc

第11讲　物质的量与阿伏加德罗常数——新的基本物理量 教材分析初中教材要求高中教材要求在初中化学中，只要求学生从质量(托盘天平)、体积(量筒)宏观层面对物质及其变化进行定量化研究。在高中化学中，将借助一种新的基本物理量，架起质量、体积等宏观物理量与原子、分子、离子等微观粒子间的联系桥梁，从而更简洁地对物质及其变化进行定量化研究。 用质量、体积等物理量来计量物质的轻重和大小，对你来说已是非常熟悉的事情了。当知道了物质是由大量肉眼无法分辨的分子、原子或离子构成之后，你是否想过一定质量或一定体积的物质究竟含有多少个微粒呢？怎样才能既了解物质的宏观量(如质量、体积)，同时又知道它们所含微观粒子的数量呢？为此，科学界引入了一个新的物理量——物质的量，物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，在认识物质的量之前，让我们一起来回忆一下常见的国际基本物理量长度和质量。 1．关于长度 长度是国际单位制(SI)中的七个基本物理量之一，符号l，长度是一维空间的度量，长度和宽度代表二维空间的两种方向的度量，长度、宽度和高度代表三维空间的三种方向的度量。国际单位制的长度单位“米”(meter)起源于法国，1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米，1791年获法国国会批准。为了制造出表征米的量值的基准器，在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下，于1792～1799年，对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆(platinum meter bar)，以此杆两端之间的距离定为1米，并交法国档案局保管，所以也称为“档案米”，这就是最早的米定义。 1889年的第一界国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准，它规定1米就是米原器，世界上最有权威的“米原器”是第六号米原器，以铂铱合金制造出的三十一支中只有它在0 ℃时的长度最理想，并以花体字母表示，现保存于法国国际计量局，其余三十支分发给各米制公约国。米原器的精度可以达到0.1微米，也就是千万分之一米，可以说够精确的了。 在1960年召开的第十一界国际计量大会上，各国代表一致通过决议，废除了米原器，理由是它既不方便，也不准确。重新规定了新的“米”标准，它就是氪-86同位素(质子数为36、中子数为50的稀有气体元素的一种原子)灯在规定条件下发出的橙黄色光在真空中的波长。用光当尺既方便又准确，用氪-86当尺，精确度可以达到 0.001微米，大约相当于一根头发直径的十万分之一。世界各地都可以制造氪灯，不必去国际计量局核对米尺了。 激光出现以后，氪灯又逊色多了。用激光的波长当尺，从理论上推算，可以比氪-86同位素灯准确100万倍。1969年用激光测量地球和月球之间的距离，长达38万多千米，误差只有几米。激光是一把上天下海的好尺子，用起来得心应手，精巧准确。所以1983年10月，联合国度量组织在巴黎举行会议，规定了新的“米”定义，即把光在真空中299 792 458分之一秒所走的距离定为一个标准米。近几年来，各种激光尺已经相继问世，如激光比长仪、激光二坐标仪等等。 2．关于质量 一切物体都是由物质组成的，组成物体的物质有多有少，物理中把物体所含物质的多少称为质量，用字母m表示。从字面上看，“质量”中的“质”指的是物质，“量”即数量多少，合起来就是指物质的多少，质量不随物体的形状、状态以及位置的改变而改变，质量是国际单位制中的七个基本物理量之一。 为了用数字精确描述物体的质量，人们就规定出了一个参考值，最初规定在4 ℃时1立方分米纯水的质量为1千克；后来又用铂铱合金(10%Ir加90%Pt)制成一个高度和直径都是39毫米的圆柱体代替，在1889年国际计量大会上被批准为国际千克原器(如图所示)，现今仍保存在巴黎的国际计量局总部。根据国际千克原器制成了各种精度的磅秤、杆秤、电子秤、电子天平等，人们直接用这些测量工具就可知道物质的质量。 国际单位制中质量的单位是千克，符号是kg。常用的质量单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)等。 长度和质量是我们认识和使用最早的两种基本物理量，一个独立的基本物理量，只有确定好以下内容才能真正表示物体的定量信息。 [想一想]　1.完成下列表格，体会“基本物理量”的概念要点。 基本物理量物理量符号单位名称单位符号长度质量除长度和质量外，时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度也属于基本物理量，它们合称为国际单位制的七个基本物理量(又称基本量)，其他物理量均可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出，又称为导出物理量(简称为导出量)，如重力、电压、密度等。 在七个基本物理量中，“物质的量”(amount of su