A-level化学知识点梳理系列（二）
点击量： 发布日期：2019-06-22 作者：四老师
原子结构与摩尔的概念
在上一章的讲义中，我们主要介绍了原子的基本结构，还有摩尔的概念。应该说，摩尔是学习化学的人遇到的第一个化学这门学科所独有的、也是非常重要的概念，它的重要性是怎么强调都不为过的。在本章讲义中，我们重点介绍与摩尔这个概念有关的计算（包括固体，液体和气体），从应付考试的层面讲，往往会出现分值很高的计算题，难度通常不大，但是如果因为没有理清摩尔计算的各种公式而丢分，就实在太可惜了。
一、经验式，分子式，化学式和化学反应方程式
以下这些概念需要梳理清楚。
经验式(empirical formula)：显示的是一个化合物中各元素的最简整数比，例如双氧水(H2O2)的经验式就是HO，值得注意的是，经验式是分子化合物和离子化合物都有的。
分子式(molecular formula)：显示的是一个分子中各种元素的原子个数，例如双氧水的分子式就是H2O2，值得注意的是，分子式只有以分子形式存在的物质才具备，离子化合物没有分子式。
化学式(chemical formula)：对于离子化合物来说，化学式是由阴阳离子所带电荷决定的，阴离子所带的负电荷总数必须与阳离子所带的正电荷总数相等，由此可以确定阴阳离子的最简整数比；而对于共价化合物来说，化学式取决于各原子需要多少电子来形成稳定的外层电子结构。这些概念需要结合后面的轨道电子排布和化学键的知识点，才能够充分理解，所以对于初学者来说，熟练掌握常见的物质的化学式及其命名更加重要。
化学反应方程式(chemical equation)：用一个方程式代表化学反应的过程。箭头左边是反应物的化学式，箭头右边是生成物的化学式，根据质量守恒定律，在化学反应过程中，原子既不能被创造，也不能被消灭，所以当箭头左右各种类型的原子数目都相等时，我们就说这个化学反应方程式配平了。各个化学式前面的系数，代表的是各种物质的物质的量的比例。
物态(state symbol)：在书写某些特定的化学反应方程式（比方说热反应）时，需要标注物质的状态，一般就有四种，固态用s (solid)，液态用l (liquid)，气态用g (gas)，溶液用aq (aqueous) ，结合英文名字更加好记。
离子反应方程式(ionic equation)：如果化学反应发生在溶液状态，很可能某些离子没有参与反应，称为旁观离子(spectator ion)，而把旁观离子去掉后的方程式就是离子反应方程式。
以上这些知识点，虽然没有直接对应的考题，但是却是理解化学这门学科的基础。
二、与溶液和气体有关的摩尔运算
与溶液有关的公式只有一个
n（物质的量）=c（浓度）*V（体积）
值得注意的是，n的单位是mol，c的单位通常是mol·dm-3，而V的单位通常会是cm3，这时需要把V的单位转变成dm3，数值才能直接参与计算。
下面我们来看个例子：s09
既然产生的O2的物质的量为0.0350mol，那么根据化学反应方程式的系数比，可以知道参与反应的NaClO的物质的量也为0.0350mol，并且其体积为0.0250dm3，因此NaClO的物质的量浓度为0.0350/0.0250=1.4mol dm-3，选D。
与气体有关的公式有两个
1.在常温常压(r.t.p.)下，1mol的气体体积为24.0dm3，而与这是何种气体没有关系，因此n=V/Vm
2.理想气体状态方程
pV=nRT
这个公式各物理量的意义和单位都非常重要，p代表气体压强，单位是Pa，V代表气体体积，单位是m3，n代表物质的量，单位是mol，R是个物理常数，8.31J·mol-1·K-1，T代表温度，用开尔文温标，单位为K，与摄氏温标的换算关系是+273。同学们都知道，等式成立的条件是，两边的数值相等、单位相同，所以大家可以挑战一下，看看这个公式的两边为什么单位是相同的（提示一下，需要用到物理学的公式）。
值得注意的是，常温常压只是理想气体状态的一种特例，感兴趣的同学可以自己推导一下，为什么常温常压下的气体摩尔体积是24.0dm3。
下面我们来看个例子：s12
解这道题的关键是，所有单位都要换算成国际标准单位，p的值为102000Pa，n的值为0.56/28=0.02mol，R的值为8.31J·mol-1·K-1，T的值为273+30=303K，因此V的值为0.02*8.31*303/102000=0.000494m3，换算成cm3也就是494，选B。
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