化學(xué)計(jì)量，是高中化學(xué)的基礎(chǔ)。
物質(zhì)的量，是化學(xué)計(jì)量的基礎(chǔ)。
一、物質(zhì)的量
我們已經(jīng)用了一次課，講了“物質(zhì)的量（符號(hào)為n，單位是mol、摩爾或摩）”的概念。這是一個(gè)新的計(jì)量單位，在后面的學(xué)習(xí)中要盡快熟悉這個(gè)概念，就象物理中的長(zhǎng)度（單位是米、厘米等）、質(zhì)量（單位是千克、克等）那樣去熟悉物質(zhì)的量（單位是摩、摩爾）。需要深刻理解：
1）物質(zhì)的量的含義：是用來(lái)描述肉眼看不見(jiàn)的粒子的數(shù)目的概念，就是含有多少多少個(gè)這樣的小微粒。這些小微?？梢允窃?、分子、離子、電子、質(zhì)子、中子、原子團(tuán)。
2）物質(zhì)的量的符號(hào)和單位：物質(zhì)的量用 n 表示，單位用 mol 表示，中文用“摩爾”或“摩”。因此，物質(zhì)的量也稱之為摩爾數(shù)。
3）摩爾的微觀含義：因?yàn)檫@些小微粒數(shù)量太大了，很難數(shù)得清，幾千、幾萬(wàn)個(gè)根本就夠數(shù)，于是用一個(gè)阿伏加德羅常數(shù) NA 來(lái)表示。
NA 這么多個(gè)粒子，就定義為 1 mol（1摩爾）。物質(zhì)含有的粒子數(shù)就叫做摩爾數(shù)。微觀上，摩爾數(shù)的計(jì)算公式為
（1）
N —— 物質(zhì)所含粒子的個(gè)數(shù)。
二、摩爾質(zhì)量
關(guān)于物質(zhì)的量，我們有了微觀上的定義，但是還需要轉(zhuǎn)化到宏觀的應(yīng)用上。
2.1 物質(zhì)的量，是微觀的定義
通?；瘜W(xué)上計(jì)量物質(zhì)，都是采用克、千克這樣宏觀的量，而不是去數(shù)一數(shù)物質(zhì)含有粒子的個(gè)數(shù)（也數(shù)不清），因此物質(zhì)的量使用起來(lái)就不那么方便。
2.2 物質(zhì)的量，宏觀上的應(yīng)用
需要掌握物質(zhì)的量的應(yīng)用方法，就是宏觀上的應(yīng)用。：實(shí)際上，物質(zhì)含有的粒子數(shù)是很大很大的一個(gè)數(shù)量級(jí)，公式（1）的應(yīng)用很不方便，而是使用比較大的、宏觀上的量。
N 個(gè)粒子的質(zhì)量 —— 用 m 表示，單位為克，g
NA 個(gè)粒子的質(zhì)量 —— 恰好是 1 mol 粒子的質(zhì)量，數(shù)值等于相對(duì)分(原)子質(zhì)量，單位為克，g。
2.3 摩爾質(zhì)量
對(duì)于分子，NA 個(gè)分子的質(zhì)量，數(shù)值上等于相對(duì)分子質(zhì)量（M）；對(duì)于原子，NA個(gè)原子的質(zhì)量，數(shù)值上等于相對(duì)原子質(zhì)量（A）。例如，1 mol氧分子的質(zhì)量為 32 g；1 mol碳原子的質(zhì)量為 12 g，等等。
1 mol物質(zhì)的質(zhì)量，就稱之為摩爾質(zhì)量（M）。摩爾質(zhì)量的單位為克（g/mol），在數(shù)值上等于它的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。
圖1、一些物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（示意圖）
物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）在宏觀上的計(jì)算公式為
（2）
2.4 物質(zhì)的量，例題
例題1：含有3倍的 NA 那么多的氧分子，物質(zhì)的量是多少摩爾？這些氧分子的質(zhì)量是多少克？
（分析：氧分子的相對(duì)分子質(zhì)量是 32 碳單位，氧氣的摩爾質(zhì)量就是 32 g）
答：其物質(zhì)的量是 3 mol，質(zhì)量為 32 * 3 = 96 g。
例題2：含有1.5倍那么多的碳原子，物質(zhì)的量是多少？這些碳原子的質(zhì)量是多少克？
（分析：碳原子的相對(duì)原子質(zhì)量是 12 碳單位，碳的摩爾質(zhì)量就是 12 g/mol）
答：其物質(zhì)的量是 1.5 mol，質(zhì)量為 12 * 1.5 = 18 g。
三、氣體摩爾體積
這一節(jié)討論物質(zhì)的體積。
化學(xué)中所涉及的物質(zhì)，有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種。微觀上，物質(zhì)由原子或分子構(gòu)成。
3.1 固體和液體的粒子間距很小
固體物質(zhì)和液體物質(zhì)中，粒子間的距離很小，粒子大小和多少?zèng)Q定了物質(zhì)的體積。
圖2、粒子多少?zèng)Q定固體和液體的體積
圖3、粒子大小決定固體和液體的體積
固態(tài)的物質(zhì)可以用天平稱量它的質(zhì)量，很方便；液體物質(zhì)，可以用天平稱量它們的質(zhì)量，也可以用量筒稱量它們的體積。
3.2 氣體粒子之間的間距很大
氣態(tài)物質(zhì)（氣體）的粒子之間距離很大，體積很大，很難稱量它們的質(zhì)量，但是稱量氣體的體積卻比較方便。
圖4、氣體物質(zhì)的粒子間距離很大
氣體，經(jīng)常稱量它們的體積。
生活上常常說(shuō)到“熱脹冷縮”，氣體在這方面尤其明顯。受熱的時(shí)候，氣體膨脹，壓強(qiáng)減小；在冷卻的時(shí)候，氣體收縮，壓強(qiáng)減小。這里，我們無(wú)意中涉及到了影響氣體體積的兩個(gè)因素：
冷、熱——溫度
脹、縮——壓強(qiáng)
說(shuō)到氣體的體積，一定要說(shuō)明處于何種溫度、何種壓強(qiáng)的條件下。
3.3 氣體粒子（分子或離子）本身的體積可以忽略不計(jì)
物質(zhì)從固態(tài)（或液態(tài)）變?yōu)闅鈶B(tài)的時(shí)候，體積膨脹了許多許多。以水為例，1 mol水蒸發(fā)為水蒸氣，體積擴(kuò)大了1700倍左右。
圖5、氣體體積擴(kuò)大，氣體粒子間距很大
氣體粒子之間的間距很大很大。相比較而言，氣體粒子本身的體積就可以忽略不計(jì)。
在一定溫度、一定壓強(qiáng)下，氣體物質(zhì)的體積就完全由所含氣體的粒子數(shù)（或者說(shuō)，物質(zhì)的量）決定了，而與氣體種類無(wú)關(guān)。
換句話說(shuō)，比如在 0℃、101 KPa條件下，1 mol任何氣體的體積都相同。這個(gè)條件就叫做“標(biāo)準(zhǔn)狀況”，有的化學(xué)老師稱之為“標(biāo)況”。
1 mol 氣體的體積，就叫做摩爾體積。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的密度是 1.429 g/L，氫氣的密度是 0.0899 g/L。
例題3：計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣摩爾體積是多少升？
解：
（1）根據(jù)初中物理學(xué)到的體積、密度計(jì)算公式
（3）
得到氣體的體積
（4）
（2）已知氧氣的密度 r = 1.429 g/L，1 mol氧氣的摩爾質(zhì)量為 32 g
（3）1 mol氧氣的體積 V 為
V = 32 g ÷ 1.429 g/L ≈ 22.4 L/mol
答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氧氣的體積大約為 22.4 L。
例題4：計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的摩爾體積是多少升？
解：
（1）根據(jù)
（4）
（2）已知?dú)錃獾拿芏?nbsp;r = 0.0899 g/L，1 mol氫氣的摩爾質(zhì)量為 2 g/mol
（3）1 mol氫氣的體積 V 為
V = 2 g ÷ 0.0899 g/L ≈ 22.4 L/mol
答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氫氣的體積大約為 22.4 L。
經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，都為22.4 L。
具體見(jiàn)下面的示意圖。
這個(gè)示意圖形象地說(shuō)明了標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積（單位 L/mol）。如果條件變化了，比如溫度、壓強(qiáng)有了變化，1 mol氣體的體積就可能不是 22.4 L了。
例題5：在 0℃、101 KPa條件下，1 mol 任何氣體的體積是 22.4 L。而在25℃、101 KPa條件下，1 mol任何氣體的體積大約為 24.5 L。
雖然后面的壓強(qiáng)沒(méi)有變化，但是溫度升高了，氣體的體積增大了，從 22.4 L 增加到了 24.5 L。
這兩節(jié)課，物質(zhì)的量n與摩爾質(zhì)量M，非常重要（上節(jié)課說(shuō)了），可以說(shuō)是高中化學(xué)基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，關(guān)鍵中的關(guān)鍵，重點(diǎn)中的重點(diǎn)。因此費(fèi)了半天口舌，說(shuō)了很多道理，舉了很多例子，插了不少插圖，希望同學(xué)們能夠從其中的方法中找到自己的契合點(diǎn)，盡快掌握這兩個(gè)概念。
下節(jié)課的內(nèi)容，《物質(zhì)的量的應(yīng)用，物質(zhì)的量濃度》，會(huì)延伸本節(jié)課的內(nèi)容。
“物質(zhì)的量濃度”是溶液的基礎(chǔ)。我們?cè)诔跞龑W(xué)過(guò)的溶液，只是小打小鬧，甚至小打小鬧都算不上，高中的溶液可要見(jiàn)真章了。
高中化學(xué)的溶液，主要在《離子反應(yīng)》、《電解質(zhì)溶液》這兩章，每年高考，出題老師從來(lái)都不放過(guò)“溶液”這個(gè)考點(diǎn)，考分40-50分/100分，實(shí)在是太重要了。
而要學(xué)好溶液，要先學(xué)好物質(zhì)的量濃度。
要學(xué)好物質(zhì)的量濃度，要先學(xué)好摩爾質(zhì)量，也就是這節(jié)課。
要學(xué)好摩爾質(zhì)量，要先學(xué)好物質(zhì)的量，就是上節(jié)課。
一環(huán)套一環(huán)，環(huán)環(huán)相扣。循環(huán)往復(fù)，波浪式前進(jìn)，我們的知識(shí)層次和能力就逐漸提高了。
