摘 要：在高中化學教學中，阿伏伽德羅常數(shù)屬于一個重要的化學計量單位概念。2018年，國際計量大會對阿伏伽德羅常數(shù)做出了全新規(guī)定。文章對其定義變化的原因做出了分析，并且還對其定義產(chǎn)生的變化給高中化學教學帶來的影響做出了深入分析，根據(jù)實際情況對教師教學提出建議。

關鍵詞：阿伏伽德羅常數(shù);高中化學;教學調(diào)整

中圖分類號：G634.8?文獻標識碼：A?文章編號：2095-624X（2021）39-0039-02

在高中化學教學過程中，以阿伏伽德羅常數(shù)為背景的選擇題是傳統(tǒng)題型之一，屬于教學的熱點，在試卷上的題型和題量都處于穩(wěn)定狀態(tài)，既考查計算關系，又考查對概念的理解進行分析和研究。在此種情況下，教師在教學時還應加強阿伏伽德羅常數(shù)的概念性教學，將教學內(nèi)容進行良好區(qū)分，增強教學邏輯性，以此來實現(xiàn)高質(zhì)量教學。

一、阿伏伽德羅常數(shù)

阿伏伽德羅常數(shù)主要是借助于X射線的晶體密度來進行測量，主要利用到下列公式：

其中晶胞粒子數(shù)量用n表示，硅球半徑用r表示，硅球質(zhì)量用m表示，硅原子量用M表示，晶格常數(shù)用a表示。因此，在測定阿伏伽德羅常數(shù)的過程當中，需要對單晶硅的原子量、單晶硅球的宏觀密度以及晶胞的體積進行測定。 阿伏伽德羅常數(shù)屬于計量學領域的知識，而計量學屬于測量的科學范疇內(nèi)，從科學和技術內(nèi)部的某一個領域當中一個不確定度的水平角度，實現(xiàn)對理論和實驗方面的相關測量，其中國際單位制屬于全球化的統(tǒng)一的計量單位制，屬于構成國際計量體系的基礎元素。國際計量委員會主要結合了國際純粹和應用物理聯(lián)合會、國際純粹和應用化學聯(lián)合會以及國際標準化的組織意見，對阿伏伽德羅常數(shù)進行了定義。隨著現(xiàn)階段全球化的趨勢加快，在多種貿(mào)易以及科學發(fā)展的基礎上，需要運用精準、穩(wěn)定和普適的單位來進行測量。

國際單位的制定基本單位主要是基于物理學的理論基礎產(chǎn)生的，并基于實物基準和自然的基準進行定義?，F(xiàn)代化的計量科學以及技術手段得到飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的計量學逐漸轉變?yōu)椤傲孔佑嬃繉W”，基本物理常數(shù)的國際單位制的量子化定義也逐漸變得成熟。因此，量子化的定義和實物基準對科學研究、科技生產(chǎn)和科學教育都產(chǎn)生了相當大的影響。將阿伏伽德羅常數(shù)和摩爾的新舊定義進行對比分析，可以發(fā)現(xiàn)，在1997年的定義當中，摩爾和0.012 kg碳 12 的原子數(shù)目是相關聯(lián)的，在早期的定義當中，“其中最大的問題就是摩爾作為7個SI單位之一，其定義是通過另一個SI單位——千克實現(xiàn)的”，此種方式下的計量對于普適不變的基本物理常數(shù)已經(jīng)全部實現(xiàn)，其基本單位更加穩(wěn)定、統(tǒng)一。摩爾的新定義直接利用阿伏伽德羅常數(shù)（NA）來定義，實現(xiàn)了基本單位定義到物理基本常數(shù)當中，此種方式體現(xiàn)了“元測量”的精神，即利用一套穩(wěn)定的基準來實現(xiàn)測量。在此種方式下的規(guī)定可以使得各種物理量不會受制于時間和空間甚至于人工操作而產(chǎn)生的偏差，進行定義和標準的修改。在新定義當中，最大的意義在于可以使得某個特定物質(zhì)所獲得的物質(zhì)量展現(xiàn)完全一致的效果，如表1所示。

二、定義的修改對高中化學教學的影響

在重新定義之后，摩爾和質(zhì)量的基本單位不再存在關聯(lián)，但是在化學測量的工作當中，某種物質(zhì)當中的待測微粒個數(shù)是無法直接測量的，因此化學分析需要先對物質(zhì)的質(zhì)量進行稱量，借助摩爾質(zhì)量的公式，對粒子物質(zhì)的量進行計算。對摩爾進行重新定義之后，需要將物質(zhì)的質(zhì)量作為量傳溯源的方式，其中對物質(zhì)的量的計算方法不會改變。

新定義發(fā)生的主要變化可以從多個方面分析：其一，對于在1mol的某種微粒集合體當中，所包含的微粒數(shù)量和0.012 kg碳 12當中所包含的原子數(shù)量是相同的說法，現(xiàn)階段被定義為大約相同，主要是由于0.012 kg

碳12內(nèi)部所包含的原子數(shù)量不等于6.02214076×1023 個，并且其差距相對較小，對于現(xiàn)階段的化學分析不會產(chǎn)生過大的精確度影響。其二，對于某種同位素的元素，以前其本身的摩爾質(zhì)量的數(shù)值相對于原子質(zhì)量來說屬于完全一致狀態(tài)的說法，現(xiàn)在為大約相同，但是其中產(chǎn)生的差距是相當小的，不影響現(xiàn)階段化學分析的精確程度。其三，阿伏伽德羅常數(shù)NA屬于一個固定的數(shù)值，不再是6.02214076×1023 個基本單元，屬于完全等于的狀態(tài)。其四，對于原先的0.012 kg碳 12包含的原子數(shù)等于阿伏伽德羅常數(shù)的認知來說，現(xiàn)階段需要利用固定值來進行阿伏伽德羅常數(shù)的代替，也就是6.02214076×1023 。

三、高中化學教學調(diào)整

對于相關定義發(fā)生的改變，我們可以針對人教版新教材和魯科版新教材中的表述進行對比，如表2所示。

在教學建議方面，教師需要明確地進行定義說明，因為國際單位制相關內(nèi)容的宣傳和傳播需要從中小學的基礎教育方面做起。對于和概念相關的判斷題，需要進行對應的審核和修訂。在規(guī)定的摩爾數(shù)值當中包含了6.02214076×1023個基本單元，因此摩爾當中包含了對數(shù)量的含義。轉移的電力數(shù)為2mol此種說法雖然具有一定的道理，但是不建議將其直接進行教學，需要利用阿伏伽德羅常數(shù)來進行具體個數(shù)的換算。

此外，阿伏伽德羅常數(shù)屬于一個基本的物理常數(shù)，其中的主要核心為“宏觀辨識與微觀探析”。因此，在教學過程當中，教師需要關注概念的科學性和教學的現(xiàn)實性，根據(jù)此種理論來進行簡單關系的對應和研究，利用不同的模塊來獲取證據(jù)，對不同模塊的知識特征進行充分認知。對于元素化合物的教學，教師可以引入實驗材料，教學化學反應原理需要進行定量證據(jù)的應用，教學物質(zhì)結構和性質(zhì)需要進行宏觀證據(jù)和微觀證據(jù)的融合，提升學生化學學習的證據(jù)意識。除此之外，還要培養(yǎng)學生“證據(jù)推理”素養(yǎng)發(fā)展的持久性。在高中化學教學當中，證據(jù)推理素養(yǎng)不應該局限于具體概念中，學生需要在復雜且真實的問題情境當中進行證據(jù)的尋找、分析、推理以及得出結論，在解決問題的過程中鞏固學過的知識，學生的高階思維能力也能夠得到鍛煉。如此一來，才能使得學生的證據(jù)推理素養(yǎng)不會受知識、學科等多方面的限制。

結語

在阿伏伽德羅常數(shù)的新定義教學當中，教師要利用辯證的方式來展開教學活動，從全方位、多角度來培養(yǎng)學生的科學思維，鍛煉學生的自主學習能力，最終提升高中化學教學質(zhì)量。

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作者簡介：陳安航（1986— ），男，廣西河池人，中學一級教師，本科，研究方向：高中化學教學。