化学教学设计—物质的量

1、第一章 从实验学化学第二节 化学计量在试验中的应用 第一课时 物质的量一、 教学思路设计分析物质的量及其单位摩尔的有关概念，是化学中重要的化学概念，在化学计算中处于核心地位。然而，学生从初中阶段以分子、原子等的概念、质量的概念为基础的知识体系，到建立以物质的量为核心的化学量化体系，学生要经历一个由宏观到微观，由抽象到具体的过程，从而面临变化快、跨度大、要求高的困难。要在原有的量化体系基础上，建立以物质的量及其单位为核心的新的量化体系，核心问题就是让学生理解摩尔在宏观和微观两重世界之间的“桥梁”作用。一）、在概念形成中理解摩尔的“桥梁”作用。物质的量及其单位对学生来说是完全陌生的概念，根据教育学

2、原理，通过感性认识，提出问题，解决问题，最后建立新的知识体系，符合认知规律，有利于激发学生兴趣，增强学生求知欲望。在实际教学中，可以从以下两个事例引导：（1）在只有直尺的情况下，如何比较准确地测量一张纸的厚度？（化零为整）（2）从曹冲称象的故事中得到的启发。（化整为零）二）、在概念的延伸中理解摩尔的“桥梁”作用。阿伏加德罗常数在摩尔概念引出之后，如果仅仅介绍概念要点，而不进一步阐明摩尔是如何在微观和宏观之间起到“桥梁”作用的，将难以解决学生疑虑而达到理想效果。可以在摩尔概念要点阐述后做如下两步工作：（1）利用阿伏加德罗常数来说明摩尔的“桥梁”作用。（2）利用1摩尔物质质量来说明摩尔的“桥梁”作

3、用。三）、根据基准量来让学生理解摩尔的“桥梁”作用。在建立摩尔概念这个基本“点”后，课本在其后的内容实际是在建立微观量微粒数与宏观量质量、体积、浓度这几个或与中心点物质的量之间的联系。而摩尔在这些量之间的“桥梁”作用则在于构筑“基本量”，将这几个相关物理量和物质的量连成“线”。我们可以把阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积分别看成为从微粒数、物质质量、气体体积出发求物质的量的“基准量”，我们可看一看摩尔是如何构筑这些“基准量”而将这些物理量与物质的量联系起来的。学生理解了基准量的“桥梁”作用，也就理解了摩尔的“桥梁”作用。四）、根据几个物理量之间的换算关系使学生理解摩尔的“桥梁”作用。在建立

4、了物质的量和某物理量之间的知识“线”之后，教与学都要求从微观方面理解这些基本物理量的实质而真正实现宏观和微观之间的转换，解决前述的宏观与微观之间的矛盾，我们可以根据前面的知识“线”，来建立以物质的量为中心的摩尔知识“面”，在探究质量、体积、浓度与微粒数之间间接的、深层的转化关系中更深刻体现摩尔在微观与宏观中的“桥梁”作用。五）、根据实际的运用来理解摩尔的“桥梁”作用。在完成摩尔知识“面”后，可进一步促进摩尔的运用，在运用中达到理论与实践的统一，而形成摩尔知识“体”系。其运用可通过下面两种方式完成：（1）化学方程式利用摩尔进行计算中的运用。（2）利用化学反应中的能量变化来适应二、教学设计方案教学

5、目标知识与技能 了解物质的量及其单位，理解阿伏伽德罗常数的含义； 掌握物质的量与微粒数目之间的简单换算关系；过程与方法培养学生抽象思维和逻辑推理能力，使其通过对比讨论能进行自我总结和归纳，与其他学科相结合，培养学生综合思维能力，使其初步掌握自然科学的研究方法。情感态度与价值观学生通过观察、思考、讨论，大胆推想，多方论证，不断探究，实践化学认识的全部过程，体验获得知识的成就感，从而使学生形成自觉渴求新知识的意识，强化自我探索的动机。引导学生逐步树立“透过现象，抓住本质”的辩证唯物主义认识观点，激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。教学重点：对物质的量及其单位、阿伏加德罗常数的理解； 物

6、质的量与微粒数目之间的换算教学难点：物质的量这一概念在学生头脑中的初步形成；教学方法问题推进法、类比法教学过程教师活动学生活动教学意图第一环节：新课导言【情境创设】“一滴水中有多少个分子啊?” 约17万亿亿个！所有中国人（13亿）共同来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要2万年才能数清!【问题引入】1、在只有直尺的情况下，如何比较准确地测量一张纸的厚度？哪一种方法好？启发？2、从曹冲称象的故事中得到的启发。【讲解】国际计量标准的单位之一物质的量，单位“摩尔”。物理量单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒S电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德

7、拉cd思考并回答：1、1) 直接测量2）将50（或其他合适数量）张纸摞在一起测量，再除以50（同样规格的纸）。2）第二种好。3）化零为整，操作方便2、化整为零，化大为小让学生感性认识分子很小，一滴水中数目之多。物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定数目关系进行的，难以称量，所以引入新的计量单位：物质的量。第二环节：概念引入物质的量及摩尔【设问】在我们的计量上，多长为1米呢?“米”这个单位是如何得来的呢?【讲解】国际计量组织规定光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内所经路径的长度为1 m。同样，也规定了含有6.021023个粒子的物质为1 mol。1 mol就像我们平时所说

8、的一打、一箱一样，表示的是数量的集体。一个箱子能装多少瓶饮料，这取决于我们做多大的箱子，也就是说我们可以定义这个集合单位。“摩尔”这个单位能包含多少个粒子?这也是由我们定义的。1打 1个12； 1令 1张500； 1 mol 1个6021023阿伏伽德罗常数【讲解】1mol任何粒子的数目又叫阿伏加德罗常数。阿伏加德罗是意大利物理学家，因他对6.021023这个数据的测得有很大的贡献，故用其名来命名，以示纪念。表示为NA6.021023mol1=0.012Kg12C中所含碳原子数1 mo1粒子所含粒子数阿伏加德罗常数的数值。第三环节 概念理解 【提问】1、1molO2含有的分子数是多少？原子数是

9、多少？1molNaOH含有的Na+和OH-物质的量是多少？Na+和OH-的个数是多少？1molNa原子含有电子物质的量是多少，电子个数是多少？3.01*1023个H2SO4分子的物质的量是多少？2、1mol H2SO4含有硫酸分子、氢原子、硫原子、氧原子的物质的量各是多少？0.5mol H2SO4含有硫酸分子、氢原子、硫原子、氧原子的物质的量各是多少？3、1mol H2SO4分子与1molHCl所含的分子个数是否相等？所含氢离子个数是否相等？3.01*1023个H2SO4分子与1molHCl所含的分子个数是否相等？所含氢离子个数是否相等？【思考与讨论】通过以上几组题得出什么结论【讲解】对于物质

10、的量这一个新的物理量，在应用时应注意以下几个问题： (1)物质的量及其单位摩尔只适用于微观粒子如原子、分子、离子、质子、电子、中子等。不是用于宏观物质如：l mol人、1 mol大豆都是错误的。 (2)使用物质的量单位摩尔时必须指明物质粒子的名称，不能笼统地称谓。1mol氧、1 mol氢就是错误的。只能说：l mol氧分子或1 mol氧原子。 (3)只要物质的量相同的任何物质，所含微粒数相同，反之也成立。对于这个问题，学生一开始常常会毫不思索地回答：10分米为一米。但很快他们又会意识到1分米又是多少呢?10厘米?那1厘米又是多少呢?然后大家发现这是一个无尽的循环。分子数6.02*1023；原子

11、数2*6.02*10231mol；6.02*102311mol:11*6.02*10230.5mol1；2；1；40.5；1；0.5；2.所含分子数相等，氢离子数不等分子个数不等；氢离子个数相等1、 使用物质的量时，一定要指明粒子的种类。2、 粒子数与物质的量成正比3、 物质的量相等的物质，其所含分子个数也相等4、 一定物质的量的某物质所含原子数或离子数（原子团）与化学式有关，且成正比。在让学生明白在国际单位中，1米的长短，1 mol的多少都是人为规定的，这里常是学生很难理解的地方。高一学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，对抽象概念的学习，一般离不开感性

12、材料的支持。因此，以学生熟悉的、身边的真实现象来迁移类比，使学生从感知概念到形成概念，使学生容易理解，激发了学习的兴趣。培养学生归纳总结能力，角色转换，让学生主动去学而不是满堂灌。第四环节 知识拓展阿伏伽德罗阿伏伽德罗（Ameldeo Avogadro,17761856）意大利自然科学家。1776年8月9日生于都灵的一个贵族家庭，早年致力于法学工作。1792年入都灵大学学习法学，1796年获法学博士学位。毕业后当律师。1796年得法学博士后曾任地方官吏。他从1800年起开始自学数学和物理学。1803年发表了 第一篇科学论文。1804年他被都灵科学院选为通讯院士，1806年任都灵大学讲师。180

13、9年任末尔利学院自然哲学教授。1819年当选院士。1820年都灵大学设立了意大利的第一个物理讲座，他被任命为此讲座的教授，1822年由于政治上的原因，这个讲座被撤销，直到1832年才恢复，1833年阿伏加德罗重新担任此讲座的教授，直到1850年退休。他还担任过意大利度量衡学会会长，由于他的努力，使公制在意大利得到推广。1856年7月9日在阿伏加德罗在都灵逝世。终年80岁。他提出的分子假说，促使道尔顿原子论发展成为原子 分子学说。使人们对物质结构的认识推进了一大步。但遗憾的是，阿伏伽德罗的卓越见解长期得不到化学界的承认，反而遭到了不少科学家的反对，被冷落了将近半个世纪。 由于不采纳分子假说而引起

14、的混乱在当时的化学领域中非常严重，各人都自行其事，碳的原子量有定为6的，也有定为12的，水的化学式有写成HO的，也有写成H2O的，醋酸的化学式竟有19种之多。当时的杂志在发表化学论文时，也往往需要大量的注释才能让人读懂。一直到了近50年之后，德国青年化学家迈耶尔认真研究了阿伏伽德罗的理论，于1864年出版了近代化学理论一书。许多科学家从这本书里，懂得并接受了阿伏伽德罗的理论，才结束了这种混乱状况。人们为了纪念阿伏伽德罗，把1摩尔任何物质中含有的微粒数Na=6.021023mol-1，称为阿伏伽德罗常数第五环节 知识巩固1、1mol HCl 含 个HCl分子，含 个H。2、0.5 mol H2S

15、O4 含 个H2SO4分子，含 个H, 含 个O, 含 mol S。3、3.011023个H2O的物质的量是 mol， H的物质的量是 mol。4、6.021022个HNO3中含O的物质的量是 mol。5、2 mol NaCl 含 molNa+，含 个Cl-。6、1个H2O含 个电子，6.021023个H2O含 个电子，1mol H2O含 mol电子。7、1mol HCl 含 mol电子。8、1个Na变为Na+失去 个电子，6.021023个Na变为Na+失去 个电子，1mol Na变为Na+失去 mol电子。9、0.5 mol Mg变为Mg2+失去 mol电子。10、0.5 molO3 （臭

16、氧）含有的分子个数是 个，原子个数是 , 质子个数是 。11、2 mol O3含的原子个数与 molCO含的原子个数相同。12、0.5 mol H2O含的原子个数与 molCH4含的原子个数相同。13、0.1 mol Na2SO4含的阳离子个数与 mol Fe2(SO4)3中含的阳离子个数相同。科学证明，青少年注意力集中的时间在30分钟左右，课程进行到此将近半小时，故增设此环节，放松大脑，提高效率。开阔眼界。三、板书设计主板书副板书第二节 化学计量在试验中的应用第一课时 物质的量一、物质的量的单位摩尔 1、符号：n 单位：摩尔 简称：摩 国际单位制（SI）的7个基本单位物理量单位名称单位符号长

17、度米m质量千克(公斤)kg时间秒S电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd 2、阿伏伽德罗常数 符号：NA 数值：NA6.021023mol1=0.012Kg12C中所含碳原子数 3、阿伏伽德罗常数（NA）与粒子数（N）的关系 n=N/ NA二、归纳总结1、 使用物质的量时，一定要指明粒子的种类。2、 粒子数与物质的量成正比3、 物质的量相等的物质，其所含分子个数也相等4、 一定物质的量的某物质所含原子数或离子数（原子团）与化学式有关，且成正比。三、巩固提高（见投影仪）四、作业1、整理笔记2、课后题以及练习册上的题3、预习摩尔质量和气体摩尔体积一滴水含有的分子数：17万亿亿个（1700000000000000000）1打 1个12；