主题一：化学式、化学方程式和物质的量

本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

本主题中的理念应用将贯穿于所有其他单元的学习

学生将根据以下能力进行评估：

1.1 理解以下术语：原子、元素、离子、分子、化合物、经验式和分子式。

1.2 知道摩尔 ($mol$) 是物质的量的单位，并能够熟练运用阿伏伽德罗常数进行计算。

1.3 书写平衡的完整反应方程式和离子方程式，并标明反应物和生成物的状态。

1.4 理解以下术语：

• 基于碳-12标尺的“相对原子质量”；

• “相对分子质量”和“相对式量”，包括通过相对原子质量计算这些数值；对于具有巨型结构的化合物，应使用“相对式量”这个术语；

• “摩尔质量”，即每摩尔物质的质量，单位为 $\text{g}\cdot \text{mol}^{-1}$；

• 百万分之一 (\text{ppm})，包括大气中的气体浓度。

1.5 计算溶液的浓度，单位为$\text{mol}\cdot \text{dm}^{-3}$和$\text{g}\cdot \text{dm}^{-3}$.
在本阶段，不要求掌握滴定计算

1.6 能够使用实验数据来计算经验式和分子式。

1.7 能够利用化学方程式计算反应物质量和生成物质量，反之亦然，并应用物质的量和摩尔质量的概念。

1.8 能够使用化学方程式计算气体的体积，反之亦然，包括：

• 物质的量的概念；

• 气体的摩尔体积；

• 理想气体状态方程：$PV=nRT$.

1.9 能够使用化学方程式和实验结果，按质量计算实验室和工业过程中的百分产率和百分原子经济（Atom Economy）。

$\text{原子经济} = \frac{M(\text{所需产物})}{M(\text{所有产物})} = \frac{\text{所需产物的相对分子质量}}{\text{所有产物的相对分子质量}}$

1.10 能够通过实验确定一个公式或验证一个方程，包括对数据的评估。

1.11 核心实验 1：测量气体的摩尔体积。

1.12 能够将简单试管实验的观察结果与离子和完整方程式相关联，包括状态符号，其中包括：

• 取代反应；
• 酸的典型反应；
• 沉淀反应。

进一步建议的实验

• 制备盐并计算产物的百分产率，包括制备复盐，如从铁、氨和硫酸制备硫酸亚铁铵；
• 通过实验确定化学式，例如通过还原确定氧化铜的化学式；
• 通过实验确定化学方程式，例如锂与水的反应，或镁与酸的反应；
• 执行并解释简单试管反应的结果，如 1.12 所述。