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本文转载自丁小婷的博客

（1）讲相对原子质量时，学生问我：“老师，为什么是C-12原子质量的1/12为标准呢？”我想，学到这个地方很多学生都会有疑问：为什么要这样呢？我也有同样的疑问：为什么一定是C-12原子质量的1/12呢？

查阅资料发现，直至年，美国质谱学家尼尔（A·O·Neer）和化学家厄兰得（A.OLander）提出以C-12原子质量的1/12为基准的方案。由于C-12基准有利于采用质谱法则定核素的原子量，这一方案得到德国著名质著学家马陶赫（J．Mattauch）的支持。年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC接受马陶赫的意见，决定建议使用C-12原子质量的1/12为原子量基准。年国际纯粹与应用物理联合会（IUPAC）接受了这项倡议，于是一个为世界公认的新原子基准诞生了。

原来，以C-12原子质量的1/12为标准计算相对原子质量是年才被世界公认的，那之前又是怎样计算的呢？

最早的原子量基准是由道尔顿提出的H=1。接着贝采里乌斯以O=为基准。年，斯达提出O=16为基准，很快得到公认并在化学领域沿用了整整一个世纪（～）。伴随着化学科学的不断发展和原子量数值精度的不断提高，特别是年美国化学家乔克(W.F.Giauque,～)等人在天然氧中发现了O-17和O-18两种同位素后,使得化学和物理两大领域的原子量基准出现了差别。由于化学的原子量基准选用的是天然氧，而物理的原子量基准选用的是O-16原子质量的1/16，因此精确计算得出化学原子量单位＝1.×物理原子量单位，这佯就使得世界上存在两套原子量数值，这势必要引起一些混乱。对此，化学和物理界都认识到统一两套原子量单位的必要性。为此科学家们提出了许多建议，曾先后提出以He-4原子质量的1/4和以F-19原子质量的1/19为基准，但都因各自的不足而被否定。直至年提出以C-12原子质量的1/12为基准的方案。

（2）两年前曾写过《相对原子质量为什么选“C-12原子质量的1/12”为标准？》一文，但当时并没有解释的很清楚。过几天就要上相对原子质量这一课题，又想起了这个问题，翻阅教参找到了答案。

原子的绝对质量很小，如果用千克来表示，很不方便。于是采用12C一个原子质量的1/12作标准，其他原子的质量跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量。根据国际上对原子量的定义可知，原子量只是原子的相对质量。因此，就有一个选定什么元素的原子作为比较标准的问题。历史上解决这个问题有如下的经过：

年道尔顿首先提出，以氢原子质量为1作为原子量的标准。用比较的方法测定其他元素原子的相对质量（氢是已知的密度最小的元素，这样别种元素的原子量皆大于1），这样测出氧原子量是15.88。后来，鉴于氢的化合物远不如氧的化合物多，为测定原子量的方便（过去大都用测定元素当量的方法求原子量）起见，改用氧元素的一个原子的质量为16作标准（实际上是氧的几种同位素的平均质量），来测定其他元素的原子量。这样测得氢的原子量是1.。由于当时人们尚未发现氧元素有同位素，所以以氧原子量为16这个比较标准一直沿用了60多年。

-年发现自然界中的氧含有三种同位素，即16O、17O和18O。根据年比较精确的质谱测定自然界中三种同位素的丰度，16O的含量占99.%，17O的占0.%，18O的占0.%。因此，用天然氧作为原子量的标准就不够完善了。当时物理学界随即改用16O等于16作为标准，但化学界仍采用天然氧等于16作标准。当用物理标准时，氧的各种同位素的原子量分别为：

16O=16.

17O=17.

18O=18.

所以自然界中氧的平均原子量应为：16.×99.%+17.×0.%+18.×0.%=16.

这样物理学上采用的原子量和化学上沿用的原子量由于选用标准不同而出现如下比值：

16./16.=1.

也就是说两者采用标准相差约万分之三。从20世纪40年代开始，国际原子量委员会才用了1.作为两种标准的换算因数，即：

物理原子量=1.×化学原子量

物理学和化学学科有着密切的联系，原子量标准不同很容易引起混乱。年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）提出以碳的同位素12C=12作为原子量的标准（即以12C质量的1/12作为标准），并取得国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）的同意，于年8月正式决定采用碳的同位素12C=12作为原子量的新标准。同年发布了新的国际原子量表。

之所以采用12C作为原子量的标准的原因大致是：（1）碳形成很多高质量的“分子离子”和氢化物，利于测定质谱；（2）12C很容易在质谱仪中测定，而用质谱仪测定原子量是现代最准确的方法；（3）采用12C后，所有元素的原子量都变动不大，仅比过去减少0.%；（4）这种碳原子在自然界的丰度比较稳定；（5）碳在自然界分布较广，它的化合物特别是有机化合物繁多；（6）密度最小的氢的原子量仍不小于1。