用好教科新书 规范量值运算
张新平＊ 任繁荣 邱 凡
(武汉市新洲区第一中学 武汉新洲 430400)
摘要 新教科书不同于旧教科书最显著的特点之一，是在中学化学计算中
引入了量值及量方程式。本文试从量值、量方程式的基本使用规则着手，谈谈如
何领悟、把握好新教科书的这一特点，以规范中学化学计算，达到提高学生化学
计算能力的目的。
关键词 量值 量方程式 使用规则
新教科书[1]（指经全国中小学教材审定委员会 2002 年审查通过的全日制普通
高级中学教科书）《化学》（必修）第一册第三章，引入了一个新的物理量---物质
的量及相关量值。有关物质的量等量值的运算，贯穿于中学化学计算的始终。而
在实际教学过程中，不仅学生、还有教师（因受旧教材影响）在量值运算的规范
上经常出错。因此如何用好新教科书，规范物质的量等量值的运算，就显得特别
重要。
以下就根据教学实践，谈谈有关物质的量等量值、量方程式等的使用规则。
1 量和单位的使用规则
量和单位的使用规则中与中学化学关系较密切的主要有以下几条[2]：
作为数值和单位的乘积的物理量(即量值)，与单位的选择无关。例如质量
m，它的单位的选择是任意的，可以选用 SI 单位 kg，也可选用其他单位如 mg、
g、t 等。
单位的名称极其简称可用于口述，也可用于叙述性文字中。单位名称的简
称，亦可用作该单位的中文符号，如摩尔简称“摩”。根据国标规定，中文符号只
在小学、初中教科书和普通书刊中有必要时使用。因此，高中化学书写中不能使
用中文符号，只能使用单位符号如 mol、mol/L 等。
当用单位相除的方法构成组合单位时,有时需加括号以避免混淆,如 J/(mol·K),
且单位符号中的斜线(/)不得超过一条.在复杂的情况下,也可以使用负指数,如
J·mol-1·K-1、g·cm-3、mol·L-1。量方程式的表达也一样,如:
在我国数字之间的相乘用“×”,符号之间的相乘用居中圆点“·”(或在不引起
混淆时省去圆点)。
c=
ρ·ω
M
= ρω/ M = ρωM-1
表示量值时,单位符号应当置于数值之后,数值与单位符号间要留一空隙。
如所表示的量为量的和或差,则应当加圆括号将数值组合,置共同的单位符
号于全部数值之后或写成各个量的和或差。
用量和单位的比值作为特定单位来表示量的数值，例如，用千克(kg)作为
质量(m)的单位 表示质量为 kg，可用下列方式表示：m/kg=。(该表达多用
于图表中,如下所附表图。)
附 1.表格:
附 2.图象:向澄清的石灰水中通人二氧化碳。
2 量方程式的使用规则
常见量方程式的使用规则
中学化学中的 M=m / n、ρ=m /V、V=Vm·n 等都是量方程式。量方程式中的物
理量符号代表量值（即数值×单位），其优点是与所选用的单位无关。因此，将量方程
式 M=m /n 表示为：
则是不正确的，原因是将物理量符号和其单位符号混淆，且该量方程式限制了单位的
选择。又如下述量方程式：
同样也是不正确的，正确的量方程式应为：c=n /V。
中学化学中遇到的计算一般是量值计算。因而都应该先列出量方程式，然后
将相应的量值（数值×单位）代入量方程式中进行计算。如果仅仅代入数值计算或在
整个计算过程中都不带单位，只是在最后所得数值后加上带括号的单位都是不符合国
标规定的。例如，计算 49 g H2SO4 相当于多少 mol H2SO4 的规范格式为：
质量（g）
摩尔质量（g/mol）=
物质的量（mol）
溶质的物质的量（mol）
物质的量浓度（mol/L）=
溶液的体积（L）
n(H2SO4)=
m(H2SO4)
M(H2SO4)
= =
49 g
98g·mol-1
mol
再如，计算 g H3PO4 中含有的分子数目的规范格式为：
N（H3PO4）=n(H3PO4)·NA= mol××1023 mol-1=×1022
其他量方程式应用正误列表如下：
正确 错误
M=ρ·Vm M=ρ·
M=ρ· L/mol（标准状况） M=ρ·
M= L·mol-1ρ M=ρ (g/L)· L/mol
M= L/mol ρ
c=ρ·ω/M c=1000ρ·ω/M
c(B)=n(B)/V[B(aq)] c(B)=n(B)/V(B)
cB=nB / V
常见物理量符号(量值)应用规则列表如下[3]：B—为纯物质或溶质
正确 错误
n n(B) （只有）如 n(O2) n[B (aq)]（没有）
m m(B)—物质 B 的质量
m[B(aq)] 物质 B 的溶液质量 溶质、溶液混淆
M M（B）（只有） M[B（aq）] （没有）
Mr 相对分子质量，单位为 1 M(B)与 Mr(B)在符号
Ar 相对原子质量，单位为 1 和单位上容易混淆
N N（B）-- B 粒子集体所含粒子数 单位是 1，而不用‘个’
NA NA ---阿伏加德罗常教 单位是 mol-1，而不用‘个/mol’
V Vm—气体摩尔体积 单位和符号易混淆
V(B)—物质 B 的体积
V[B(aq)]--物质 B 的溶液体积
ρ ρ（B）--物质 B 的密度 单位和符号易混淆
ρ[B(aq)]-- 物质 B 溶液的密度
c c(B)—溶质 B 的物质的量浓度 没有 c [B(aq)]
n(H3PO4)=
m(H3PO4)
M (H3PO4)
=
98g·mol-1
g
= mol
ω ω(B)-- 溶质 B 的质量分数 没有ω[B(aq)]
υ υ—化学方程式中的化学计量数 υ与 V 易混淆
其他可能用到的物理量符号：
物理量 符号 单位符号
热力学温度 T K
时间 t d、h、min、s
压强 P Pa
B 的体积分数 φ(B) 1
B 的物质的量的分数 χ(B) 1
摄氏温度 t ℃
3 其他值得改进的量值等问题
新教科书《化学》（必修）第一册第 60 页的例题 5,解答不规范。摘录如下:
“ = L=21 mL”，应为： L×103 mL/ L=21 mL。
新教科书《化学》（必修）第一册第 62 页的复习题中,删去了试验本上的一
道好题（好在设置规范）。原题如下:
体积为 V,密度为ρ的某溶液中,含有摩尔质量为 M 的溶质的质量是 m。若此
溶液中溶质的物质的量浓度为 c,溶质的质量分数为ω,则下列各表达式中,正确的
是(AD )
A. B.
C. D.
但却保留了第 60 页 6、7 两类似题、以及第 157 页的 11 题，是避免重复吗？
新教科书《化学》（必修）第一册第 63 页的复习题中的第四题 5 小题,设置
规范,堪为范例(题略)。而一些资料在量值的设置上则极不规范,常给学生以误导。
立此存照:
某溶液中溶质的摩尔质量为 M g·mol-1, 密度为ρ g·cm-3, 溶质的质量分数为
ω,物质的量浓度为 c mol·L-1。取 V mL 此溶液,其中含有 m g 溶质。……
不规范就在于:量值符号与数值符号混为一谈。
新教科书《化学》（必修）第一册第 44 页给阿伏加德罗常数所下定义不妥，
原因是所下定义把阿伏加德罗常数由一个单位不为 1 的量值一下变为单位为 1
的数值，而与同书中 NA≈×1023 mol－1 相背；相应的教师用书[4]上对阿伏加
c=
ρ·ω
M
ρ· M
c=
ω
M
c=
m·V
c=
m
M ·V
德罗常数这一量值作了更明确的说明，其表述是：
物理量名称 符号 SI 单位数值
阿伏加德罗常数 NA 1367×1023 mol－1
因此，有人[5]建议给阿伏加德罗常数定义为：单位物质的量的任何粒子的粒
子数就是阿伏加德罗常数，恰好与量方程式 n=N/NA 对应，更为准确。
高考[6]化学题中,量值的应用不规范，当数阿伏加德罗常数---NA 的应用,举
例如下:
例：（2003 年高考 3+2 模式新课程卷第 14 题）
设 NA 表示阿伏加德罗常教，下列叙述中正确的是（ ）
A. 常温常压下， L 氧气所含的原子数为 NA
B. g 的 NH4+离子中含有的电子数为 NA
C. 常温常压下，48 g O3 含有的氧原子数为 3NA
D. g 金属镁变为镁离子时失去的电子数为
诸如此种传统型高考题，倍受命题者的青睐。如，2003 年高考 3+2 模式旧
课程卷的第 14 题、2003 年上海高考卷第 3 题（题均略）、2004 年上海高考卷 19
题、2004 年高考理科综合试题（北京卷）第 9 题等，由此可见一般。此皆因这
种题型所涉及的考查容量较大，如此一小题可涉及以物质的量为中心的各种换算
（计算能力），以及物质的组成、结构、性质等多方位的考查。且选项设置灵活
多变，因此，该题型虽说传统，但常出常新、常考常异。
上例作为新课程试卷题，标答是 B、C。但 NA 作为一个量值（即已是一个
专用符号），该题设置上是有问题的。要设置阿伏加德罗常数的数值应选择其他
不易混淆的符号更妥。或对题目作如下更正，就符合新教科书的要求了。
如[题]下列叙述中正确的是：
A. 常温常压下， L 氧气所含有的原子数为 1 mol·NA（或 NA mol）
B. g 的 NH4+离子中含有的电子数为 1 mol·NA（或 NA mol）
C. 常温常压下，48 gO3 含有的氧原子数为 3 mol·NA（或 3NA mol）
D. g 金属镁变为镁离子时失去的电子数为 mol·NA（或 mol）
答案 B、C 就无可争议了。
2004 年天津理综高考卷第 7 题的题意表述为：“ 代表阿伏加德罗常数值，
下列说法正确的是：”，尽管更为客观，但仍用专用符号 NA 设置，把 与数值
混为一谈，故仍与新教科书相背。
或是历年高考的“约定”疏忽呢？
有趣的是，在其它传统型高考题（如离子方程式正误判断、离子的共存等）
大量被收录在新教科书中的同时，而含有 NA 型的（即设 NA 为…型的或其规范
AN
AN
型）传统高考题却一题未录，是编者们的疏忽，还是有意规避呢？新教科书在给
出 NA 后，却没有提供必要的范例，这不能不说是新教科书的一个缺憾。
某些杂志上的不规范表达,传递的是不合时宜的信号。如某杂志[7]第 33 页
有:
与 规则相背。
某杂志[8]上有关 的表述有：…，称为“阿伏加德罗常数”，表示为“NA
mol-1”，近似值为 ×1023 mol－1；总个数是：20×NA 等。都与 NA 这个量值
相背。
pH 值是 1909 年丹麦科学家 Sorensen 提出,优点是:
(1) 避免了用非常小的数值来表示稀溶液中 c(H+) 的麻烦;
(2) 发展了测定稀溶液酸碱度简便方法—pH 试纸、 pH 计等。
但在教学中也发现 pH 的不足[9]:
(1) 从严格的数学意义上讲,象 c(H+) 的量值取对数是很少见的,且所取对数
是只对数值而不对单位,使量值单位的选择受到了限制;
(2) pH 的应用受温度、浓度等条件的影响。如同样是中性溶液,25℃时
pH=7,100℃时 pH=6。而 c(H+)﹥1 mol/L 时, pH 值为负值,使用受限;
(3) pH 值的计算常常是只注重 c(H+),而忽视水溶液中另一个决定酸碱度的
因素 c(OH-)。
鉴于此,1999 年荷兰科学家 Henk Van Lubeck 引入了酸度的新概念,即:
AG=lg{ c(H+)/ c(OH-)}。与 pH 的关系为:AG=pKw－2pH 或 AG=2pOH－pKw。
与 pH 相比有以下优点:
(1) 因为 AG=lg{ c(H+)/ c(OH-)},所以在任何温度时中性溶液中 AG 总是等
于 0;酸性溶液的 AG﹥0, 碱性溶液的 AG﹤0。酸性越强,其 AG 越大,
碱性越强,其 AG 越小;
(2) 充分体现了水溶液中 H+和 OH-的对立而又统一的关系;
(3) c(H+)/ c(OH-)的比值单位为 1,取其对数符合数学意义,同时也符合量值
运算规则。
与 pH 相比，不足的是：计算稍复杂，且没有相应的测量方法等，使其应用
受到了限制。
在没有其他更好的表示溶液酸碱性强弱的方法时，pH 仍不失为最好的方法,
但在量值 c 无单位限制的前提下，取 c(H+)的常用负对数作 pH 值(新教科书《化
学》第二册第 59 页)，而对单位的使用不作特别说明(只有例题说明)，显然是欠
AN
64
×2=(mol)＋
妥的。若将 pH 定义为：以 mol/L 为单位，取 c(H+)的数值的常用负对数叫做 pH
值。则更恰当，可操作性强，也给 Kw 的应用提供了可靠的依据。
4 结束语 学好新教科书、用好新教科书、把握准有关物质的量等物理量的
应用规则，是每一个执教者的本份。勿容讳言，在国家标准颁布十多年、新教科
书从试验到完善也有多年的今天，我们看到的书籍、杂志甚至于高考等重要传媒
仍有或多或少的违规表述，执行标准，按规则办事，任重而道远。值得反思的是，
我们的作者、编者等是否也该在执行国家标准方面带个好头，给读者以良好的示
范。
参 考 文 献
[1] 全日制普通高级中学教科书.化学,（必修）第一册、第二册、（选修）第三册.北京:
人民教育出版社化学室,
[2] .中华人民共和国国家标准(GB3101-93).2005-01-25 [3]
郝希明.请规范使用化学计量符号和单位.化学教育,2003,（12）：17
[4] 全日制普通高级中学化学，教师用书（必修）第一册.北京：2003:56
[5] 乔保国.阿伏加德罗常数规范应用刍议.化学教育，2004，（7）：61
[6] 2003—2004 年全国及部分省市化学或理综高考试题
[7] 肖谷清等.化学学习中的认知策略.化学教育,2004,（10）：30-33
[8] 苏履强.以“有意义的接受学习”进行“物质的量”教学.化学教育,2004,（8）：39
[9] 孙竹梅等.AG 与 pH 熟优熟劣.中学化学,2003,（6）：16
