Ø

人类认识微观世界的一条路径 — 技术的进步

单个放大镜的放大倍数

镜面直径

（ cm ）

放大倍数

10

~5 15

~2.5cm 30~40

微小的局部范围

50~100

玻基斑岩中的金色气泡 - 放大 20 倍

氨纶纤维束 - 放大 25 倍

硫酸镁溶液中的结晶体 - 放大 50 倍

Ø

人类认识自然的一条路径 — 技术的进步

量子原子团纳米晶体 - 放大了 200

倍。

光学显微镜（目镜与物镜的组合）的放大倍数的极限在 1500~2000 倍

Ø

人类认识自然的一条路径 — 技术的进步

电子显微镜的放大倍数可达 300 万倍

用扫描隧道显微镜（ STM ）观察到的

晶体硅的表面

扫描探针显微镜（ SPM ）还

可实现对原子、分子的操纵。

上图为在 Pt 的表面用 28 个

CO 分子构建的 5000 pm 高的

小人

Ø

人类认识自然的一条路径 — 技术的进步

扫描隧道显微镜可以放大 3 亿倍

Ø

人类认识自然的一条路径 — 技术的进步

美国波士顿大学的化学家制备出世界上最

小的马达，该分子马达由 78 个原子构成

Ø

人类认识自然的一条路径 — 技术的进步

物质的量

Ø

人类认识微观世界的另一条路径 — 思维的力量

2H2 + O2 == 2H2O

微观角度

宏观角度

2 个 H2 分子

1 个 O2 分子 2 个 H2O 分子

N N

N

1g

4g 32g 36g

2g 16g 18g

可称量的物理量

?

质量？

分子数之比

2 : 1 : 2

8g 9g

C 12g

1 摩尔 (mol)

Ø

相对原子质量的标准

以任一原子质量与 12C 质量的 1/12 的比值，即为该原子的相对原子质量。

H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 …

H 1g C 12g N 14g O 16g F 19g Na 23g Al 27g S 32g Cl 35.5g …

N

NA

集合体

物质的量 (n) ：

摩尔是物质的量的单位，

每摩尔物质含阿伏伽德罗常数个微粒。

阿伏加德罗常数 NA ，单位： mol-1

1 mol H 原子的质量为

1 mol O 原子的质量为

1 mol S 原子的质量为

1 mol Cl 原子的质量为

1 mol Na 原子的质量为

1 mol Mg 原子的质量为

Ø

类比与推理

1g

16g

32g

35.5g

23g

24g

1 mol H+ 离子的质量为

1 mol Na+ 离子的质量为

1 mol S2- 离子的质量为

1 mol Cl- 离子的质量为

1 mol OH- 离子的质量为

1 mol SO42- 离子的质量为

1g

23g

32g

35.5g

17g

96g

Ø

计算下列物质的质量：

（ 1 ） 0.3mol 的 H2O

（ 3 ） 0.25mol 的 CO2

（ 2 ） 2mol 的 NaCl

（ 4 ） 0.2mol 的 HCl

（ 5 ） 0.4mol 的 Na2CO3 （ 7 ） 0.3mol 的 C2H5OH

（ 6 ） 0.5mol 的 NaOH （ 8 ） 0.2mol 的 CH3COOH

5.4g

117g

11g

7.3g

42.4g

20g

13.8g

12g

Ø

计算下列物质的物质的量

（ 1 ） 2.7g 的 H2O

（ 2 ） 12.8g 的 O2

（ 3 ） 3.4g 的 NH3

（ 4 ） 5.6g 的 Fe

（ 5 ） 19.2g 的 Cu

（ 6 ） 2.3g 的 C2H5OH

（ 7 ） 8.1g 的 Al

（ 8 ） 11.7g 的 NaCl

0.15mol

0.4mol

0.3mol

0.05mol

0.2mol

0.1mol

0.3mol

0.2mol

Ø

计算下列物质的物质的量

（ 1 ） 100mL ρ=1.2g·cm-3 36.5% 的盐酸中 HCl 与水的物质的量之比

_______ 。

（ 2 ） 100mL ρ=1.18g·cm-3 26.7% 的饱和 NaCl 溶液中 NaCl 与水的物质的量之比

____ 。

~2:7

~1:9

Ø

计算与想象

l

饱和 NaCl 溶液中

n(Na+) : n(Cl-) : n(H2O) = 1:1:9

l

饱和 HCl 溶液中

n(H+) : n(Cl-) : n(H2O) = 2:2:7

饱和 NaCl 溶液中 Na+ 与 Cl- 之间存在较强的相互作用

水合 H+ 的构造与水合 Na+ 的构造有显著的不同

Ø

想象中的推理

如果将浓盐酸加入到饱和 NaCl 的溶液中，将会出现怎样的现象？

Ø

摩尔质量

符号： M 单位： g·mol-1

宏观物理量

微观粒子数

相互关联

单位物质的量的物质所具有的质量

Ø

NA 有多大 ?

经实验测知： 12C 原子的质量为 1.993×10-23g ，试计算 NA 值。

NA=

1.993×10-23g

12.0 g · mol-1

≈ 6.02 ×1023 mol-1

阿伏加德罗常数： 12g C-12 （ 12C ）所包含的碳原子数

麦粒的总数 = 1 + 2 + 4 + 8 + … + 263

= 264 – 1

=1.845 × 1019

印度含舍王赏赐象棋的发明者、数学家西萨 · 班 · 达依尔的传

说

~2000 年的小麦产量

千粒小麦重 42~45g ，当今世界小麦常规年产量为 5.8 亿吨

~12 年

Ø

NA 有多大 ?

2H2 + O2 == 2H2O

Ø

对化学反应的新的理解

N2 + 3H2 == 2NH3

NaOH + HCl == NaCl + H2O

Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + CO2↑ + H2O

微观角度 2 个 1 个 2 个

宏观角度 2mol 1mol 2mol

微观角度 1 个 3 个 2 个

宏观角度 1mol 3mol 2mol

1mol 1mol 1mol 1mol

1mol 2mol 2mol 1mol 1mol

思考：

有 Na2SO4 和 Na2CO3 混合物 3.54g ，将其溶解于水后，加入足量的

BaCl2 溶液，产生沉淀 6.27g 沉淀。则原混合物中含有的 Na2SO4 和 Na2CO3 的

质量分别是多少？其物质的量之比是 ______ 。

解：设混合物中含有 Na2SO4 的物质的量为 x ，

含有 Na2CO3 的物质的量为 y.

142g/mol 106g/mol

思考：

2. 为什么要引入物质的量这一物理量？

1. 这种想象的放大镜的放大倍数有多大？

（ 6.02×1023 倍）— 人类的主动选择

建立宏观物理量和微观微粒数之间的关联

物理量的名称物理量的符号位名及符单称号

长度 l （ L ）米 m

时间

t

秒 s

质量

m

千克 kg

温度

T

开 [ 尔文 ]K

发光强度 I （ Iv ）坎 [ 德拉 ]cd

电流

I

安 [ 培 ]A

物质的量

n

摩 [ 尔 ]mol

国际计量大会规定的七个物理量及其单位

物质的量

n

摩 [ 尔 ]mol

Ø

感悟大数

NA = 6.02×1023

在可知的宇宙间含有原子总数为 = 3×1074 ~ 1082

65 个转轮、 50 个字符

～ 10110 字符组合

一台想象中的打印机