阿伏伽德罗常数是联系微观粒子数与宏观物质之间的桥梁，是科学研究中的重要工具。自阿伏伽德罗提出其定律以来，该常数在科学领域的应用日益广泛，为原子量测定、化学反应计量以及物质性质研究等提供了重要依据。

阿伏伽德罗常数，通常我们用符号N_A表示，定义为1摩尔物质所含的基本单元（如原子、分子或离子）的数量,国际上规定：1 mol任何物质所含有的微粒数与12克¹²C所含的碳原子数相同，约为6.02×10²³。该常数的引入使得我们能够方便地表示和计算微观粒子的数量，进而揭示物质的微观结构与宏观性质之间的关系。

阿伏伽德罗常数的提出与意大利自然科学家阿伏伽德罗密切相关。1811年，阿伏伽德罗发现了阿伏伽德罗定律，即同体积的任何气体在标准状态下都含有相同数目的分子。这一发现为原子量测定工作奠定了重要基础，也为阿伏伽德罗常数的提出创造了条件。

阿伏伽德罗常数是高考必考知识点之一，它与物质结构、可逆反应、电解质溶液、氧化还原反应、胶体粒子数量等方面有密切的联系，因此在化学探究中有着广泛的应用，特别是高考命题频率较高的考点之一，下面举例来说明。

1. 计算物质的量：阿伏伽德罗常数是计算物质的量的基础，通过计算物质的量进一步得出物质的质量、体积、摩尔质量、密度等。

例.AlF₃结构属立方晶系，Al^3＋位于晶胞的8个顶点，F^－位于12条棱的中点，若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝ （     ）g·cm^－3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A）。

解析：该晶胞中Al^3＋数目为8×＝1，F^－数目为12×＝3，即1个晶胞中含1个AlF₃，根据晶胞的参数可知，物质的量为，物质的质量为×84，晶体密度ρ＝ g·cm^－3。

2. 判断粒子数：物质的量乘以阿伏伽德罗常数即可得到物质的微粒数，这使得我们能够精确地计算任意物质的粒子数量。但是命题人往往给学生故意挖坑，旨在使学生精准掌握化学知识。例如在使用气体摩尔体积22.4 L·mol^－1进行计算物质的量时就应注意，气体必须在标准状况下（0 ℃，101 kPa），而在标准状况下H₂O、SO₃、苯、CCl₄、HF、Br₂、乙醇等不是气体，不能盲目的计算；溶液中计算微粒数目时，要注意题目中是否指明了溶液的体积。如无法得知未知体积的pH＝1的HCl溶液中H^＋的数目就无法计算；涉及到NH₃·H₂O、CH₃COOH、H₂CO₃等弱电解质的电离均是部分电离，不能按完全电离进行计算；溶液中N、HS、AI³⁺、C等发生水解，造成相应离子数目减少;涉及到Cl₂与H₂O、NH₃与H₂O、N₂与H₂、FeCl₃与KI、H₂与I₂、SO₂与O₂、N₂O₄与NO₂的转化等反应均是可逆反应，一般不能直接利用反应物的物质的量进行计算。

例.已知N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）

A.13.3 g Cs中含有的中子数为5.5N_A

B.0.1 mol·L^－1的碳酸氢钠溶液中阴离子总数小于0.1N_A

C.0.5 mol CH₄与1.0 mol Cl₂在光照下充分反应后的分子数为1.5N_A

D.11.2 L NO和5.6 L O₂充分反应生成NO₂的分子数为0.5N_A

解析：选CCs质量数为133，其近似相对原子质量为133，13.3 g Cs的物质的量为＝0.1 molCs中中子数为133－55＝78，即0.1 mol Cs 中含有的中子数为7.8N_A，A错误；题中没有说明溶液的体积，无法计算物质的量，B错误；甲烷和氯气发生取代反应，反应方程式为CH₄＋Cl₂CH₃Cl＋HCl、CH₃Cl＋Cl₂CH₂Cl₂＋HCl、CH₂Cl₂＋Cl₂CHCl₃＋HCl、CHCl₃＋Cl₂CCl₄＋HCl，反应前后分子数不变，因此充分反应后分子的物质的量为1.5 mol，C正确；题中没有指明是否是在标准状况下，无法计算气体的物质的量，D错误。

3. 阿伏伽德罗常数考查微观结构时，一般指特殊物质中的分子数、原子数、离子数、电子数、中子数等，如稀有气体He、Ne等为单原子分子，Na₂O₂中阴离子与阳离子的个数比为1∶2，同位素中中子数不同（注意对摩尔质量的影响，如D₂O、H³⁵Cl的摩尔质量分别为20 g·mol^－1、36 g·mol^－1）等。在考查共价键时，1 mol S₈、P₄、晶体硅、SiO₂、石墨、金刚石中共价键的数目分别为8N_A、6N_A、2N_A、4N_A、1.5N_A、2N_A;涉及到变价金属与不同的氧化剂反应时，金属离子所表现的化合价可能不同，如Cu和Cl₂反应时生成CuCl₂，而Cu和S反应时生成Cu₂S；涉及到反应先后顺序时，注意微粒氧化性或还原性的强弱顺序，如将Cl₂通入FeI₂溶液中时，Cl₂先氧化I^－后氧化Fe^2＋；涉及到得失电子时，注意对转移电子数目的分析，如Cl₂与NaOH溶液在常温下发生歧化反应，1 mol Cl₂参与该反应时，转移1 mol电子。

例．N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)

A．23 g CH₃CH₂OH中sp3杂化的原子数为N_A

B．0.5 mol XeF₄中氙的价层电子对数为3N_A

C．1 mol [Cu(H₂O)₄]^2＋中配位键的个数为4N_A

D．标准状况下，11.2 L CO和H₂ 的混合气体中分子数为0.5N_A

解析：CH₃CH₂OH中C和O均为sp3杂化，23 g乙醇的物质的量为0.5 mol，sp3杂化的原子数为1.5N_A，选项A错误；XeF₄中氙的孤对电子数为2(8－1×4)＝2，价层电子对数为4＋2＝6，则0.5 mol XeF₄中氙的价层电子对数为3N_A，选项B正确；1个 [Cu(H₂O)₄]^2＋中含有4个配位键，1 mol [Cu(H₂O)4]^2＋含配位键的个数为4N_A，选项C正确；标准状况下，11.2 L CO和H₂的混合气体的物质的量为0.5 mol，分子数为0.5N_A，选项D正确。

在化学反应中，阿伏伽德罗常数可以帮助我们确定反应物和生成物之间的粒子关系，为化学反应计量提供重要依据。此外，阿伏伽德罗常数还在材料科学、生物学等领域发挥着重要作用，为科学研究和应用提供了有力支持。

随着科学技术的不断进步，阿伏伽德罗常数的应用领域将进一步拓展。未来，我们可以期待阿伏伽德罗常数在纳米技术、量子计算等领域发挥更大的作用。同时，对于阿伏伽德罗常数的精确测量和理论研究也将持续深入，以揭示更多关于物质微观世界的奥秘。

参考文献：【1】中华人民共和国教育部,普通高中化学课程标准(2017年版)[S].人民教育出版社，2018.

【2】名师伴你行.高考一轮总复习  备考方略  化学/张连生主编；郄会杰副主编.----天津人民出版社。2022.2