“物質(zhì)的量”的數(shù)學(xué)模型

吳維松 尚九

摘要：本文論述：令學(xué)生頭疼的“物質(zhì)的量”，它是微觀領(lǐng)域的（分子、原子和質(zhì)子等）與宏觀可稱量的質(zhì)量、體積的樞紐，深入淺出構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，解釋他們的數(shù)量關(guān)系。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量;阿伏伽德羅常數(shù);摩爾質(zhì)量;氣體摩爾體積建模

中圖分類號(hào)：A?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：（2021）-37-447

化學(xué)是自然科學(xué)學(xué)科，在微觀層面上，研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化。其中的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化都是宏觀的。

2018年最新修訂：1mol粒子集團(tuán)所含的粒子數(shù)約為6.02×1023。

一、物質(zhì)的量

物質(zhì)的量：是一定數(shù)目粒子的集團(tuán)名稱符號(hào)單位物質(zhì)的量n摩爾（mol）?類似小學(xué)數(shù)學(xué)的乘除法問題：工廠出品啤酒：1箱24元，1000箱?，共多少元錢？

1000*24

那么換成符號(hào)：1箱NA元，n箱，共多少元？其他符號(hào)呢？

單價(jià)數(shù)量總數(shù)1NAnN=NA×n2Mnm=M×n3VmnV=Vm×n?都與n有關(guān)，公式變形，得出：物質(zhì)的量（n）、微粒數(shù)目（N）和阿伏加德羅常數(shù)（NA）、摩爾質(zhì)量（M）、氣體摩爾體積（Vm）間公式：

n=N/NA=m/M=V/Vm單價(jià)單位意義NAmol-11mol任何微粒的數(shù)目—6.02×1023個(gè)Mg/mol1mol物質(zhì)的質(zhì)量g為單位時(shí)，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)式量Vml/mol1mol任何理想氣體所占的V都約為22.4升（標(biāo)況）

利用連等式來幫助學(xué)生解決“物質(zhì)的量”的計(jì)算問題，微觀的微粒數(shù)目用物質(zhì)的量為樞紐聯(lián)系起了宏觀的質(zhì)量、體積、濃度。而且宏觀三量間也可以互算。方便、簡(jiǎn)潔、概括，充分體現(xiàn)理科的嚴(yán)謹(jǐn)。

總之，“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)的理解過程很是簡(jiǎn)單，雖然陌生、抽象，但是建立數(shù)學(xué)思維可以化繁為簡(jiǎn)。并建立符合化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的學(xué)習(xí)的一般理論。

中學(xué)生進(jìn)入高中階段，化學(xué)公式借鑒數(shù)學(xué)思想，類比法、遷移法等手段都是很好的，方便過渡，深刻理解內(nèi)涵，既鍛煉學(xué)生的思維，又教會(huì)了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]王開科-以物質(zhì)的量為核心的化學(xué)計(jì)量系統(tǒng)構(gòu)建及其產(chǎn)生式教學(xué)策略《化學(xué)教育（中英文）》-2019-

[2]王萍，劉耀輝-學(xué)生合理認(rèn)知結(jié)構(gòu)構(gòu)建的教學(xué)策略研究-《德州學(xué)院學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版》-2005-