高中化學 第1章 從實驗學化學 第2節(jié) 化學計量在實驗中的應用教案 新人教版必修1
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1、 第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用 一、教學設計 化學反應有很多是在溶液中進行的,在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中要定量研究在溶液中發(fā)生的化學反應通常用物質的量濃度來計算比較方便。在農(nóng)業(yè)上需要配制一定濃度的農(nóng)藥,也必須了解溶液濃度的知識。在高中化學實驗中,有些反應反應物的濃度大了或小了都不行。在高中化學的計算中更是離不開物質的量、物質的量濃度。 本教材抓住一般反應都在溶液中進行的特點,設計以介紹“配制一定物質的量濃度的溶液”作為主要教學目標,將物質的量等基本概念作為化學計量。這樣一方面突出重點知識,另一方面也可以大幅度減少化學計算的難度,從而有效地降低學生的學習難度。 介紹物質的量濃度,就必須引
2、入物質的量、摩爾質量等概念。物質的量是用來計量肉眼看不到、現(xiàn)代稱量工具難以稱量的原子、分子、離子等微觀粒子的物理量。這個詞對學生來說比較陌生、抽象、難懂,而且非常容易將物質的量與物質的質量混淆起來,以致錯誤地理解物質的量的涵義。教科書在介紹物質的量時,不介紹阿伏加德羅常數(shù)是根據(jù)什么確定的,而是提出6.021023個水分子或Al原子的質量在數(shù)值上正好與水的相對分子質量或Al的相對原子質量相等,因此用6.021023個分子或原子作為1 mol來衡量宏觀物質中所含的粒子數(shù)目就十分方便。然后采用演繹推理和歸納推理的方法得出物質的量的概念,從而降低了解物質的量這個物理量涵義的坡度。 在介紹一定物質的量
3、濃度溶液的配制方法之前,先介紹物質的量濃度的概念,讓學生理解概念和對概念進行應用,并了解應用物質的量濃度的好處,以及與溶液中溶質的質量分數(shù)的區(qū)別等。一定物質的量濃度溶液的配制方法的介紹可采用邊講邊演示,然后總結出配制步驟的要點,有利于學生掌握。 本節(jié)教學重點:物質的量、物質的量濃度的概念,物質的量、摩爾質量和物質的量濃度的關系,一定物質的量濃度溶液的配制方法。 本節(jié)教學難點:物質的量的概念,一定物質的量濃度溶液的配制方法。 教學建議如下: 1.從引入物質的量的必要性入手,激發(fā)學生了解物質的量概念的積極性 原子是化學變化中的最小粒子,分子與分子、原子與原子按一定的比例定量地進行化學反應
4、,而原子或分子都很小,我們?nèi)庋鄄豢赡苡^察到,更不可能一個一個地進行稱量。怎樣將微觀的粒子數(shù)目與宏觀的物質的質量聯(lián)系起來,來研究分子、原子或離子所進行的化學反應呢?這就需要確定一種物理量。第14屆國際計量大會通過以“物質的量”作為化學計量的基本物理量,規(guī)定1 mol粒子所含的數(shù)目為6.021023個。此時1 mol任何物質的質量以克為單位時,其數(shù)值恰好等于相對原子質量或相對分子質量,這樣使用起來就十分方便。當物質的量小于0.1 mol或大于1 000 mol時,正像小于0.1 m或大于1 000 m一樣,需要采用“摩”的倍數(shù)單位。 2.使學生了解物質的量、摩爾質量的涵義,并能正確運用 要強調
5、“物質的量”是一個基本物理量,四個字是一個整體,不能拆開理解,也不能壓縮為“物質量”,否則就改變了原有的意義。同時要與“物質的質量”區(qū)分開來。 還要說明“摩”是“物質的量”的單位,不要將兩者混淆起來,如“某物質的物質的量是多少”不要說成“某物質它的摩爾數(shù)是多少”。 應該強調,物質的量這個物理量只適用于微觀粒子,即原子、分子、離子等,使用摩作單位時,所指粒子必須十分明確,且粒子的種類要用化學式表示。如寫成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-和1 mol e-等。 摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量,單位是克/摩或千克/摩(g/mol或kg/m
6、ol)等。摩爾質量以克/摩為單位時,在數(shù)值上與物質的相對分子質量或相對原子質量相等。對于某一純凈物來說,它的摩爾質量是固定不變的,而物質的質量則隨著物質的物質的量不同而發(fā)生變化。例如,1 mol O2的質量是32 g,2 mol O2的質量是64 g,但O2的摩爾質量并不會發(fā)生任何變化,還是32 g/mol。 3.運用比較的方法,使學生正確理解“物質的量濃度”的涵義 物質的量濃度與溶液中溶質的質量分數(shù)之間的不同點是:前者的溶質用物質的量表示,后者的溶質用質量表示;前者的單位是molL-1,后者是質量之比,單位為1;兩者的最大區(qū)別是相同物質的量濃度、相同體積的不同溶液,它們所含溶質的物質的量
7、相等,而相同質量分數(shù)、相同體積的不同溶液,它們所含溶質的物質的量不相等。因為化學反應中物質的粒子數(shù)目之間存在一定的比例關系,用質量來表示不太方便,所以有必要引入物質的量濃度。 4.做好一定物質的量濃度溶液的配制實驗,使學生掌握溶液配制的要點 配制一定物質的量濃度溶液的方法,是高中學生必須學會的化學實驗操作技能之一。教學中要介紹容量瓶的特點和使用方法,以及為什么轉移溶液時要用玻璃棒;為什么要用水將燒杯洗滌數(shù)次,并將洗滌液倒入容量瓶中;容量瓶中溶液接近瓶頸刻度時為什么要改用膠頭滴管加水等。一定物質的量濃度溶液的配制步驟可歸納為:計算、稱量、溶解、洗液、定容、搖勻等。 5.運用量方程,使學生建
8、立概念之間的聯(lián)系 通過簡單的量方程,使學生建立物質的量等概念之間的聯(lián)系,會運用其進行簡單的計算。但應注意把握教學要求,不要強化計算。 二、活動建議 【實驗1-5】 (1)選用配制NaCl溶液,是因為NaCl價廉。配制100 mL,也是考慮所配的NaCl溶液用處不大,減少浪費。目前有的學校條件比較好,配備了分析天平,可用分析天平來稱量。若用托盤天平,可向學生簡單說明感量問題即可。此實驗的目的是使學生學習配制溶液的方法和技能。 (2)教學中教師可以先演示,然后學生再進行實驗。 (3)學生實驗后可進行一些誤差分析。 三、問題交流 【學與問1】 24.5 g H2SO4的物質的量是0
9、.25 mol,1.50 mol Na2CO3的質量是159 g。教師可以再編一些類似的題進行訓練,也可以讓學生兩人一組一問一答的形式進行訓練。 【學與問2】 1.配制一定物質的量濃度的溶液時,燒杯中的溶液轉移到容量瓶后,燒杯的內(nèi)壁上還粘有少量溶液,若不用蒸餾水洗滌燒杯,容量瓶中的溶質就會減少,即容量瓶內(nèi)溶質的物質的量減少,導致所配溶液中溶質的濃度偏低。為了減少溶質的損失,應用蒸餾水洗滌燒杯2~3次,并將洗滌后的溶液也轉移到容量瓶中。 2.如果將燒杯中的溶液轉移到容量瓶中時不慎灑到容量瓶外,最后配成的溶液中溶質的實際濃度比所要求的小。因為灑出的溶液中含有溶質,所以轉移到容量瓶內(nèi)的溶質比稱
10、量時少,即容量瓶內(nèi)溶質的物質的量減少。 3.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液需要NaCl固體5.85 g。用托盤天平稱量時,托盤天平的感量為0.1 g,所以不能稱出5.85 g固體。如要比較準確地配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液,應用分析天平進行稱量。分析天平的精度比托盤天平高。 【思考與交流】 1.濃硫酸和稀硫酸在性質上有比較大的差異。例如,濃硫酸的密度比稀硫酸的大;將濃硫酸、稀硫酸分別滴在藍色石蕊試紙上,濃硫酸能使石蕊試紙先變紅后變黑(紙被腐蝕),而稀硫酸只能使石蕊試紙變紅(久置后也會變黑);濃硫酸稀釋時會放出大量的熱,而稀硫酸稀釋時放出的熱量
11、不大;濃硫酸露置在空氣中會變稀,稀硫酸露置在空氣中濃度變化不大;濃硫酸常溫下不與鐵反應,稀硫酸能與鐵反應產(chǎn)生氫氣等。 2.將5 mL濃硫酸稀釋為20 mL稀硫酸,得到的稀硫酸與原濃硫酸中所含H2SO4的物質量相等。這是因為稀釋前與稀釋后H2SO4的質量是不變的,只是溶液體積增大了,所以兩種溶液中H2SO4的物質的量相等。(討論:如果從這20 mL稀硫酸中取出5 mL,與原5 mL濃硫酸相比,溶質的物質的量、溶液中溶質的物質的量濃度是否相同?為什么?) 四、習題參考 1. 14 mL(建議學生分步計算,學會物質的量濃度表達式的應用) 2. 5.56 mmol/L,屬于正常范圍。(提示:1
12、 mol=1 000 mmol) 3.這種做法不對,會造成結果偏低。這是因為倒出的部分溶液中含有溶質,結果導致容量瓶內(nèi)的溶質減少,即容量瓶內(nèi)溶質的物質的量減少,溶質的物質的量濃度也減小。 教學資源 1.實驗的安全和意外事故處理 (1)實驗安全 ● 防止火災 化學藥品中有很多是易燃物,在使用時若不注意可能釀成火災。所以,對易燃物:① 必須妥善保管,放在專柜中,遠離火源。易燃品、強氧化劑、鉀、鈉、鈣等強還原劑要妥善保管;② 使用易揮發(fā)可燃物如乙醇、乙醚、汽油等應防止蒸氣逸散,添加易燃品一定要遠離火源;③ 進行加熱或燃燒實驗時要嚴格操作規(guī)程和儀器選用,如蒸餾時要用冷凝器等;④ 易燃物質用
13、后若有剩余,決不能隨意丟棄,如殘留的金屬鈉應用乙醇處理,白磷應放在冷水中浸泡等。 另外,實驗室必須配備各種滅火器材(酸堿滅火器、四氯化碳滅火器、粉末滅火器、沙子、石棉布、水桶等)并裝有消防龍頭。實驗室電器要經(jīng)常檢修,防止電火花、短路、超負載等引發(fā)火災。 在使用酒精燈時,一定要注意:① 不能用燃著的酒精燈去點燃另一盞酒精燈;② 不能用嘴吹滅酒精燈;③ 不能向燃著的酒精燈中添加酒精;④ 燈壺內(nèi)的酒精不能超過容積的2/3等。 ● 滅火 如果不慎在實驗室發(fā)生火災,應立即采取以下措施: ① 防止火勢擴展:移走可燃物,切斷電源,停止通風。② 撲滅火源:酒精等有機溶劑潑灑在桌面上著火燃燒,用濕布、
14、石棉或沙子蓋滅,火勢大可以用滅火器撲滅。小范圍的有機物、鉀、鈉、白磷等化學物質著火可用沙蓋滅。③ 常用滅火器的種類和使用范圍見下表: 類 型 藥液成分 適用滅火對象 酸堿式 H2SO4和NaHCO3 非油類、電器 泡沫式 Al2(SO4)3和NaHCO3 油類 CO2滅火器 液態(tài)CO2電 器、小范圍油類、忌水的化學品 四氯化碳 液態(tài)四氯化碳 電器、汽油、丙酮。不能用于鉀、鈉、電石、CS2 干粉滅火器 NaHCO3等類,適量潤滑劑、防潮劑 油類、可燃氣體、精密儀器、圖書文件等 撲救化學火災注意事項: ① 與水發(fā)生劇烈反應的化學藥品不能用水撲救,如鉀、鈉、鈣
15、粉、鎂粉、鋁粉、電石、PCl3、PCl5、過氧化鈉、過氧化鋇、磷化鈣等,它們與水反應放出氫氣、氧氣等將引起更大火災。 ② 比水密度小的有機溶劑,如苯、石油等烴類、醇、醚、酮、酯類等著火,不能用水撲滅,否則會擴大燃燒面積;比水密度大且不溶于水的有機溶劑,如二硫化碳等著火,可用水撲滅,也可用泡沫滅火器、二氧化碳滅火器撲滅。 ③ 反應器內(nèi)的燃燒,如是敞口器皿可用石棉布蓋滅。蒸餾加熱時,如因冷凝效果不好,易燃蒸氣在冷凝器頂端燃著,絕對不可用塞子或其他物件堵塞冷凝管口,應先停止加熱,再行撲救,以防爆炸。 ● 防止爆炸 各種可燃氣體與空氣混合都有一定的爆炸極限,點燃氣體前,一定要先檢驗氣體的純度。
16、特別是氫氣,在點燃氫氣或加熱與氫氣反應的物質前,都必須檢驗其純度。 ● 防止倒吸引起爆裂 加熱制備氣體并將氣體通入溶液中的實驗,要防止因反應容器內(nèi)壓強銳減而造成液體倒吸入熱的反應容器內(nèi)。玻璃的膨脹系數(shù)比較小,冷熱不均會造成玻璃容器爆裂,甚至濺傷實驗人員。為此,要注意以下幾點:① 加熱盡可能均勻;② 在反應容器后加一個安全瓶;③ 用倒扣漏斗等方法吸收易溶于水的氣體;④ 實驗結束前先從溶液中撤出導管再停止加熱。 ● 防止有害氣體污染空氣 有毒氣體如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等酸性氣體,用強堿溶液吸收(通常用濃NaOH溶液);CO點燃除掉;NO先與足量空氣混合后再通入堿溶液中;H
17、2和其他可燃性氣體,如氣態(tài)烴雖無毒性,但彌散在空氣中有著火或爆炸的危險,應當點燃除掉;NH3用濃硫酸吸收;制備有毒氣體的實驗應在通風櫥內(nèi)進行。 ● 防止暴沸 加熱有機物時,由于它們的沸點一般比較低,一旦溫度過高,液體局部過熱,會形成暴沸現(xiàn)象,反應溶液甚至沖開橡皮塞濺傷實驗者,所以,在反應容器中要放一些碎瓷片。 ● 嚴格按照實驗規(guī)程進行操作 藥品用量要盡可能少,如金屬鉀與水反應,鉀的用量控制為綠豆般大小。用量過大,反應十分激烈會引起燃燒甚至爆炸。燒瓶內(nèi)反應溶液的體積一般不宜超過瓶容積的一半,以防沖出瓶外。加熱應控制在規(guī)定的溫度范圍內(nèi),特別是有機反應,如酯的制備要用小火加熱等。易燃試劑在實
18、驗時遠離熱源;取用試劑后及時塞好瓶塞;稀釋濃硫酸一定要將濃硫酸沿器壁慢慢倒入水中并不斷攪拌。聞氣體的氣味時要用手輕輕扇動,讓極少量氣體飄進鼻孔等。 (2)意外事故的處理方法 ● 創(chuàng)傷急救 用藥棉或紗布把傷口清理干凈,若有碎玻璃片要小心除去,用雙氧水擦洗或涂紅汞水,也可涂碘酒(紅汞與碘酒不可同時使用),再用創(chuàng)可貼外敷。 ● 燙傷和燒傷的急救 可用藥棉浸75%~95%的酒精輕涂傷處,也可用3%~5%的KMnO4溶液輕擦傷處到皮膚變棕色,再涂燙傷藥膏。 ● 眼睛的化學灼傷 應立即用大量流水沖洗,邊洗邊眨眼睛。如為堿灼傷,再用20%的硼酸溶液淋洗;若為酸灼傷,則用3%的NaHCO3溶液淋
19、洗。 ● 濃酸和濃堿等強腐蝕性藥品 使用時應特別小心,防止皮膚或衣物被腐蝕。如果酸(或堿)流在實驗桌上,立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,然后用水沖洗,再用抹布擦干。如果只有少量酸或堿液滴到實驗桌上,立即用濕抹布擦凈,再用水沖洗抹布。 如果不慎將酸沾到皮膚或衣物上,立即用較多的水沖洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液沖洗。如果是堿溶液沾到皮膚上,要用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。 ● 其他化學灼傷的急救 溴:用1體積氨水+1體積松節(jié)油+10體積乙醇混合處理。 磷:先用5%的CuSO4溶液洗,再用1 g/L的KMnO4溶液濕敷。 苯酚:先用大量水洗,再用乙醇擦洗,最后用肥皂水
20、、清水洗滌。 (3)妥善處理實驗后的廢液和廢渣 化學實驗的廢液大多數(shù)是有害或有毒的,不能直接排到下水管道中,可先用廢液缸收集儲存,以后再集中處理。但一些能相互反應產(chǎn)生有毒物質的廢液不能隨意混合,如強氧化劑與鹽酸、硫化物、易燃物,硝酸鹽和硫酸,有機物與過氧化物,磷和強堿(產(chǎn)生PH3),亞硝酸鹽和強酸(產(chǎn)生HNO2),MnO2、KMnO4、KClO3等不能與濃鹽酸混合;揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸等。 常見廢液的處理方法見下表: 廢 液 處理方法 注意事項 酸或堿 中和法 分別收集,混合無危險時將廢酸、廢堿混合 氧化劑 還原劑 氧化還原法 分別收集,查明廢液化學性質,將一種廢液分
21、次少量加入另一種廢液中 含重金屬離子的廢液 氫氧化物沉淀法,硫化物共沉淀法 用過濾或傾析法將沉淀分離,濾液不含重金屬離子后再排放 含Ba2+ 沉淀法 加入Na2SO4溶液,過濾,除去沉淀即可排放 有機物 焚燒法,有機溶劑萃取回收利用 生成水、CO2等不污染環(huán)境 用溶劑萃取,分液后回收利用 固體殘渣往往有一些重金屬鹽,對水體和土壤會造成污染,要處理(一般變成難溶的氧化物或氫氧化物)后集中掩埋。汞不慎撒落地面時,要先用硫黃覆蓋,使其化合為硫化汞后掃除并妥善掩埋。用剩下的鈉、鉀、白磷等易燃物,氧化劑KMnO4、KClO3、Na2O2等,易揮發(fā)的有機物等不可隨便丟棄,防止著火事件
22、發(fā)生。有毒物質用剩后不可隨意亂扔。 (資料1摘編自《化學中的探索──發(fā)現(xiàn)式實驗手冊》,高華;《高三化學實驗》,孫雪冰、宋國建) 2.幾種分離和提純方法 分離和提純方法 過 程 應用實例 傾析 從液體中分離密度較大且不溶的固體 分離沙和水 過濾 從液體中分離不溶的固體 凈化食用水 溶解和過濾 分離兩種固體,一種能溶于某溶劑,另一種則不溶 分離鹽和沙 離心分離法 從液體中分離不溶的固體 分離泥和水 結晶法 從溶液中分離已溶解的溶質 從海水中提取食鹽 分液 分離兩種不互溶的液體 分離油和水 萃取 加入適當溶劑把混合物中某成分溶解及分離 用庚烷
23、提取水溶液中的碘 蒸餾 從溶液中分離溶劑和非揮發(fā)性溶質 從海水中取得純水 分餾 分離兩種互溶而沸點差別較大的液體 從液態(tài)空氣中分離氧和氮; 石油的精煉 升華 分離兩種固體,其中只有一種可以升華 分離碘和沙 吸附 除去混合物中的氣態(tài)或固態(tài)雜質 用活性炭除去黃糖中的有色雜質 色層分析法 分離溶液中的溶質 分離黑色墨水中不同顏色的物質 3.物質的量的單位──摩爾 摩爾一詞來源于拉丁文moles,原意為大量和堆集。早在20世紀40至50年代,就曾在歐美的化學教科書中作為克分子量的符號。1961年,化學家E.A.Guggenheim將摩爾稱為“化學家的物質的量”,并闡述
24、了它的涵義。同年,在美國《化學教育》雜志上展開了熱烈的討論,大多數(shù)化學家發(fā)表文章表示贊同使用摩爾。1971年,在由41個國家參加的第14屆國際計量大會上,正式宣布了國際純粹和應用化學聯(lián)合會、國際純粹和應用物理聯(lián)合會和國際標準化組織關于必須定義一個物質的量的單位的提議,并作出了決議。從此,“物質的量”就成為了國際單位制中的一個基本物理量。摩爾是由克分子發(fā)展而來的,起著統(tǒng)一克分子、克原子、克離子、克當量等許多概念的作用,同時把物理上的光子、電子及其他粒子群等“物質的量”也概括在內(nèi),使在物理和化學中計算“物質的量”有了一個統(tǒng)一的單位。 第14屆國際計量大會批準的摩爾的定義為: (1)摩爾是一系統(tǒng)
25、的物質的量,該系統(tǒng)中所含的基本單元數(shù)與0.012 kg 12C的原子數(shù)目相等。 (2)在使用摩爾時,基本單元應予指明,可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或這些粒子的特定組合。 根據(jù)摩爾的定義,12 g 12C中所含的碳原子數(shù)目就是1 mol,即摩爾這個單位是以12 g 12C中所含原子的個數(shù)為標準,來衡量其他物質中所含基本單元數(shù)目的多少。 摩爾跟其他的基本計量單位一樣,也有它的倍數(shù)單位。 1 Mmol=1 000 kmol 1 kmol=1 000 mol 1 mol=1 000 mmol 那么,什么樣的特定組合才符合摩爾定義中所規(guī)定的基本單元的涵義呢? 凡是物質系統(tǒng)中能
26、以化學式表示,同時又可以計數(shù)的特定組合都可以計量它的物質的量。國際純粹和應用化學聯(lián)合會于1979年出版的“物理化學量和單位的符號與術語手冊”(第二次修訂本)中對摩爾的應用示例作了重要的增補,即: 1 mol HgCl其質量為 236.04 g 1 mol Hg2Cl2其質量為 472.08 g 1 mol Hg22+ 其質量為 401.8 g,帶有192.97 kC的電量 1 mol Ca2+其質量為 20.04 g,帶有96.49 kC的電量 1 mol e- 其質量為 548.60 μg,帶有-96.49 kC的電量 1 mol某種混合物,其組分的摩爾分數(shù)(x)為: x(N2
27、)=0.780 9 x(O2)=0.209 5 x(Ar)=0.009 3 x(CO2)=0.000 3 具有的質量為28.964 g。 1 mol頻率為1014 Hz的光子,具有39.90 kJ的能量。 4.在使用摩爾時,為什么必須指明粒子的種類 摩[爾]是微觀粒子的計量單位,它所量度的對象是構成物質的基本粒子(如原子、分子、離子、電子等)或是它們的特定組合。即凡是可以使用化學式表示的微觀粒子或它們的特定組合,都可以使用摩[爾]來量度。因此,在使用摩[爾]時,必須要指明所量度的微觀粒子的名稱或微觀粒子特定組合的名稱。在表示所量度的微觀粒子的名稱或微觀粒子特定組合的名稱時,必須要
28、使用名稱的符號,而不能使用中文。例如,說1 mol氫,概念就模糊了,是毫無意義的,違反了物質的量的單位的使用規(guī)則。因為氫是元素的名稱,不是粒子的名稱,也不是粒子的符號或化學式。 5.國際單位制簡介 在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中,經(jīng)常要使用一些物理量來表示物質及其運動的多少、大小、強度等。例如,1 m布、2 kg糖、30 s等等。有了米、千克這樣的計量單位,就能表達這些東西的數(shù)量。但是,由于世界各國、各民族的文化發(fā)展的不同,往往會形成各自的單位制,如英國的英制、法國的米制等。因而使得同一個物理量常用不同的單位來表示。例如,壓強的單位有千克/平方厘米、磅/平方英寸、標準大氣壓、毫米汞柱、
29、巴、托等多種。這樣多的單位在換算過程中很容易出現(xiàn)差錯,這對于國際科學技術的交流和商業(yè)往來是非常不方便的。因此,就有了實行統(tǒng)一標準的必要。 1960年以來,國際計量會議以米、千克、秒制為基礎,制定了國際單位制(簡稱SI)。國際單位制是在米制基礎上發(fā)展起來的,于1960年第11屆國際計量大會通過。目前已有80多個國家宣布采用國際單位制,工業(yè)比較發(fā)達的國家?guī)缀跞坎捎昧藝H單位制。1977年5月,我國國務院頒布了《中華人民共和國計量管理條例(試行)》,并在第三條中明確規(guī)定“我國的基本計量制是米制(即公制),逐步采用國際單位制”。1981年4月,經(jīng)國務院批準頒發(fā)了《中華人民共和國計量單位名稱與符號方
30、案(試行)》,要求在全國各地試行。 經(jīng)過多次的增補,現(xiàn)在的國際單位制由下列部分組成: 國際單位制的主要優(yōu)點在于它的統(tǒng)一性。它不僅是一個統(tǒng)一的單位制,有利于國際交流,而且還表現(xiàn)在每一個物理量只用一個單位來表示。例如,不論是機械能、電能、熱能、化學能或是原子能,只要是能量就都可以用焦[爾](符號是J)來表示。國際單位制的另一個優(yōu)點就是它能夠分清質量、力和重量的關系。它采用牛[頓]作為力的單位,其他有關力的單位,如壓強、重量等,則都是由牛[頓]導出的。 下表列出一些用SI單位表示的在中學常用的物理量: 物理量名稱 符號 SI單位數(shù)值 元電荷 阿伏加德羅常數(shù) 電子[靜]質量 質
31、子[靜]質量 中子[靜]質量 法拉第常數(shù) 摩爾氣體常數(shù) 標準狀況時壓強和溫度 標準狀況時氣體摩爾體積 e NA me mp ma F R P、T Vm,o 1.602 177 3310-19 C 6.022 136 71023 mol-1 9.109 389 710-31 kg 1.672 623 110-27 kg 1.674 928 610-27 kg 9.648 530 9104 Cmol-1 8.314 510 Jmol-1K-1 101.325 kPa、273.15 K 0.022 414 10 m3mol-1 6.SI單位的倍數(shù)單位
32、 (1)SI單位的倍數(shù)單位根據(jù)使用方便的原則選取。通過適當?shù)倪x擇,可使數(shù)值處于實用范圍內(nèi)。 (2)倍數(shù)單位的選取,一般應使量的數(shù)值處于0.1~1 000之間。 例1:1.2104 g可寫成12 kg 例2:0.003 94 mol可寫成3.94 mmol 例3:1 401 Pa可寫成1.401 kPa 例4:3.110-8 m可寫成31 nm (3)組合單位的倍數(shù)單位一般只用一個詞頭,并盡量用于組合單位中的第一個單位。 通過相乘構成的組合單位的詞頭通常加在第一個單位之前。 例如:力矩的單位kNm,不宜寫成Nkm。 通過相除構成的組合單位,或通過相乘和除構成的組合單位,其詞頭一
33、般都應加在分子的第一個單位之前,分母中一般不用詞頭,但質量單位kg在分母中時例外。 例1:摩爾熱力學能的單位kJ/mol,不宜寫成J/mmol。 例2:質量能單位可以是kJ/kg。 當組合單位分母是長度、面積和體積單位時,分母中可以選用某些詞頭構成倍數(shù)單位。 例如:體積質量的單位可以選用g/cm3。 一般不在組合單位的分子分母中同時采用詞頭。 因數(shù) 詞頭名稱 符號 英文 中文 106 mega 兆 M 103 kilo 千 k 102 hecto 百 h 101 deca 十 da 10-1 deci 分 d 10-2 centi
34、 厘 c 10-3 milli 毫 m 10-6 micro 微 μ 10-9 nano 納[諾] n 10-12 pico 皮[可] p 10-15 femto 飛[母托] f 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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