《物质的量的单位-摩尔》教学设计

《物质的量的单位——摩尔》教学设计

一'教学设计思路分析

（一）教材内容分析:

“物质的量的单位——摩尔”是人教版普通高中课程标准化学1（必修）第一

教学章《从实验学化学》第二节《化学计量在实验中的应用》的第一部分内容。第一章

内容

《从实验学化学》共两节内容，第一节《化学实验基本方法》中共两部分内容：化

在教

学实验安全、混合物的分离和提纯（过滤和蒸发、蒸储和萃取）。第二节《化学计

材中

量在实验中的应用》包含三部分内容：物质的量的单位——摩尔、气体摩尔体积、

的位

置物质的量在化学实验中的应用。在第一节熟悉化学实验的基础上，对化学计量进行

研究。

“物质的量”这一概念在第一章给出，它是以实验需要导入，以本章重要定量

实验一一配制一定物质的量浓度的溶液为落脚点，还用于基于化学反应方程式的计

算、物质的量浓度计算等方面。

学

习

内

容

刖

后

联

系

物质转变和能量转化

学1.作为国际单位制中七个基本单位之一，“物质的量”起着了解微观与宏观物质世

习界的重要作用。对刚刚进入高中阶段的学生而言，从初中阶段对分子、原子等微粒

内

的定性认识上升为借助物质的量这一工具，从量的层次上理解、分析宏观与微观概

容

念并加以运用，既是学生认识不断深化的必然路径，也是学生思维方式从以感性认

的

识为主向以逻辑思维为主转向的具体表现，更是学生将来学习其他相关概念、进行

地

位化学计算以及相关实验的基础。

与2.新教材将原本独立为一章的这一部分内容并入“从化学到实验”，并不是降低了

作这部分内容的重要性，而是进一步强调了“物质的量”作为高中化学的基础性、工

用具性价值。突出其作为化学学科的基础工具作用和方法论上的意义。

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3.化学计量作为沟通化学的研究方法一一实验与化学研究对象一一物质的桥梁，其

重要意义在于使得化学研究更加科学，对宏观物质的称量直接与微观离子数目相对

应，促进了化学科研向精准、量化的方向发展。

（二）学情分析

在第一节中接触了基本化学实验操作之后，学生思考到的一个矛盾是：实验中，取用的

药品无论是单质还是化合物，都是可以用器具称量的，而物质间发生的化学反应是原子、离

子、或分子之间按一定的数目关系进行的。那么，可称量物质与原子、离子或分子之间有什

么了解呢？由于学生对化学实验有着强烈的兴趣，而由于认知的需求，学生的学习积极性又

得到了充分调动。学生的认知矛盾是学生学习的强大动力，由于物质的量的概念非常抽象，

而且学生从初中刚刚进入高中，微观想象能力还不是很高，因此纯粹的灌输概念教学不仅伤

害学生的热情，还有可能使学生在进入高中时就失去学习化学的兴趣。

（三）教学设计重点

运用建构主义学习理论，帮助学生完成有意义的知识建构学习。以生活中的计量类比迁

移，通过计算，发现规律，导出物质的量。尤其注重概念形成与发展的思维过程，而不是一

味给学生灌输概念，要求学生记住概念。

（四）教学设计基本思路

基于建构主义理论，创设丰富的情境，以计数回形针、购买食盐等生活经验为基础基础,

提炼出科学记数的思想，然后进行类比迁移，解决发现的问题，通过解决问题，导出物质的

量的概念，实现有意义的建构，着重于概念形成与发展的思维过程，即知识建构的动态过程。

敏丽隘，展示畿械

1.以生豺郴懂伍蒯好断堪2孜龄僦

鹿机顿口我挑行;二囱墓曲，芟二七找慈

行二居旅也;虻.炖频幅的好,轴耦,题旗瞬二

法空的品短支黜了赧的虢栈1时

,顺翅鹤,触照

;=4

思路主线:

如何联系？

微观的微粒数目（.V）宏观的质量（/«）

最后形成概念图:

XM

微观的微粒数量（.V）11

+\1宏观的质量（m）

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二'教学设计方案

课题物质的量的单位一一摩尔课型新课课时1课时

人教版普通高中课程尿准实验教科书

教材目次7

化学1（必修）第一章第二节第一课时

知识与技能

1.知道物质的量是描述微观粒子集合体的一个物理量，认识摩尔是物质的

量的基本单位

2.理解阿伏加德罗常数的含义，了解摩尔质量的概念

3.能进行有关物质的量的简单计算，能解释物质的微粒数、物质的量、物

质的质量、摩尔质量之间的相互关系，熟练运用他们之间的关系进行计算

过程与方法

教学1.通过问题解决的方式，从已有的相似概念迁移形成物质的量概念

2.在问题解决的过程中，初步学会类比、迁移的学习方法，提高归纳概括

目标能力和逻辑推理能力，培养学习的自信心，增强自主学习的能力

3.通过问题一一建构的模式，化静态为动态，理解物质的量的概念形成过

程，学会概念学习的常用方式

情感态度与价值观

1.在多种问题解决的活动中，体会到化学微观表征的重要意义并在获得成

功的过程中树立学习的信心与兴趣。

2.体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用，养成求真务实、大

胆创新、积极实践的科学态度。

物质的量概念系统中物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数、摩尔质量等

教学内容

概念及概念间的了解、相互转化关系

“物质的量”概念系统中物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数、摩尔质

教学重点

量等概念及相互转换关系。

用类比迁移的方法获得物质的量概念以及对概念的理解和与运用。

对于刚刚接触高中化学的学生而言，习惯上仍限于初中阶段微观概念与宏

观概念相对立的二元思维方式,加之缺乏相似的概念作为先行组织,本课

教学难点的难点无疑是物质的量概念的理解与应用，并要注意与过去一些概念一一

如物质质量等的区别和了解；由于今后的化学学习中物质的量将成为定量

实验计算、分析等的基本工具,本节课的重点无疑在于物理量之间的相互

关系。

教学方法主要采用问题解决法、讨论法、讲授法、多媒体演示法的教学方法

结合本教材的特点及所设计的教学方法，用“类比迁移建构法”开展

学习方法学习活动，以学生自己为主体，以生活中的计量为起点，利用问题解决式

教学，在问题中进行探究，通过发现问题、分析问题、解决问题，层层深

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入，逐步推进，把学习过程和认知过程有机地统一起来，化被动接受转化

为主动探索，使学生自主完成知识建构，感受到学习的乐趣。学生在教师

帮助下顺利完成知识建构，对原有知识经验进行改造和重组，使科学认知

与原有经验之间达到平衡，实现学习的有效迁移，从而获得意义建构的成

功，培养自己的探究能力。

活动

教学媒体完全相同的回形针若干（300枚以上）

多媒体

教学过程设计

教师活动学生活动设计意图

1、创设问题情境，展示概念的形成过程，促进学生对概念的理解

物质的量是一个基本的物理量，是在微观层次上计量物质的一种方法。这句话说起来简

单，可是学生理解起来却非常费劲。学生不明白为什么要引入一个新的物理量来计量物质的多

少。引入物质的量这一概念以后对于他们学习有什么帮助和方便之处?通过设计问题情境体验

宏观中的计量思想，为迁移应用到微观中做好准备,体会集合的思想对于微观计量的重要作用，

学生在解决问题的同时，明白引入概念的重要作用，加深对概念的理解。

情境一：生活中的计量

［引入］回形针是我们平时常用的学生参与活动，并在活动中体验化零为以学生日常生

办公用品，现在需要100枚回形整带来的方便。活物品引入新

针，装订文件。请两位同学分别从很快回答：学生甲快课，增强的学习

甲、乙两个盒子中拿出100枚大头热情，激发学习

针。兴趣。

说明：其中甲为小盒装（一小盒20

枚），乙为散装。请问谁能更快的

拿出100个来？

【问题】为什么甲的快呢？学生讨论得出，化零为整的思想。通常激发疑问，引起

在上述计量回形针的过程以一定单位集合体来计量。学生的思考。

中体现了一种什么样的转

化思想呢？

【深入思考】学生举例，购买一令纸张、一打啤酒、回归生活，在生

生活中还有哪些现象应用到这种一盒香烟等等，活发现科学思

思想？想，学会总结，

【问题】买食盐是论斤论两，如买1斤食盐。加深理解。

1、生活中，我们如何购买食盐？原因是面粉颗粒的质量太小，买“大量”

2、为什么不买一颗或几粒食盐？的面粉更方便。

【视频】奶奶的照片

【总结】“回形针”的记数思想学生体会，解决问题的过程，对记数思设计意图：学生

是将零散的部分用一个集合体来想加深理解由生活经验了

计量，“买食盐”的记数思路是将解科学的一种

微小的不可直接称量的物体（食思路，为构建如

盐）集合成大量可称的质量。生活何记数微观粒

中的这些现象启示我们，在记数时子作铺垫。

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有时要采取“集合”的思想：即将

部分集合成整体（化零为整）、微

小汇成多数。

有了上述生活中的例子。学生对集合体的理解就容易多了，学习的亲切感和兴趣都有了。学生

根据生活中的计量事例，可以得到如下启示：数目越多、外观越小的物质用集合体的计量方法

比较方便。

青景二：微观粒子的计量

［多媒体展示】给出水分子的微观引导学生现有

模拟图，一滴水（约0.05g）含有学生分组讨论，设计记数方法认知扩展和迁

的水分子数约为17万万亿个。移，将生活中的

计量思想迁移

到化学计量中。

【问题】那我们如何“数”水分子？思考生活中的计量思想与计量微粒的

引导学生类比联想：“就像生活中方法之间的了解，学会迁移的方法。

的计量一样，化学中也要知道微粒

的数目。但是不同的是构成物质的

微粒太小而且数目更加巨大，所以

显然不能逐一计数微观粒子。

【问题】如何''数”这么这么多的

微观粒子学生已经接受

方法一：一秒钟数两个水分子，一用“集合思想”

年按365天计［回答］约2.65X10u年记数微观粒子，

方法二:采取“集合”思想记数微但对“怎样数”

观粒子，即将很多微粒感到困惑，这为

视为一个集合体，以此数微观粒子引入阿佛加德

【问题】那选择“集合”的标准是【学生1困惑】应该选择多少为一个集合罗常数作铺垫。

多少?选择100个、10000个还是标准来“数”微观粒子呢?多大的集合体

多少做标准？才是合适的呢？

情景三:寻找“集合”标准

初中我们学过的一个化学方程式：C-12是相对

C+=co2

卜原子质量的标

然从微观粒子的角度】个破原子1个仅分子】个水二一化磁

C+O2=CO2从宏观质量的角度12克碳32克氯气44克二H化碳准。选择有关

【问题】从质（物质）和量（宏观和学生讨论后回答碳的化学方程

微观）的角度，描述该化学方程式式。为新知识

的含义。的学习作铺

垫。

【发现问题】我们在实验室中可以让学生体

用器具称量12g碳,但是却难以称验发现问题、分

量1个碳原子。析问题、解决问

那么可称量的物质与难以称量原

题的动态过程，

子或分子有什么了解呢？

提高思维能力，

能不能与生活中的计量类比，用一

培养科学的思

定数目的粒子集合体来计量他们

维方法。

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miiiiBMKciiys

如果可以，这个集合体的标准是多

少？

【归纳问题】学生观察思考并提出问题.12g碳、32g

氧气、44g二氧化碳所含微粒数是多少？

（.V）瓢翳⑻寻找数据支持。解决自己提出的问题

【数据资料】［计算］算出12克碳含有多少个碳原子、借助超真空扫

1999年巴西和美国科学家发明了32克氧分子含有多少个氧气分子。描隧道显微镜

能够称量10i7kg的物体的“纳米碳原子数=12克/一个碳原子质量人类可以控制

秤”。能够称量单个病毒的质量。N（C=—°田＞kp__原子，“纳米秤”

随后德国科学家研制出能称量单1.993x10-*kg称量原子。使学

个原子的“纳米秤”。一个4原子-6.02x10°生感受科学的

的质量为1.993X10-26kg神奇。

【深度分析】［反向思考］通过计算获得

计算32g氧气所含的分子数？氧分子数=32g/一个氧分子的质量，即的数据更有说

服力。同时为物

N二32g已知

质的量、摩尔质

制°：）-----未知

量的引入作好

准备。

氧气的相对分子量-二?,分子的质置

体会用

,C质量的1/12

0.012kgi2c中所

由以上两个式子可以推出，氧分子数含的碳原子数

作为单位计量

112g_________0,32蛆

A：C质量-1X3x10akg6.02x10a集合体的方便

之处。

【发现规律】捌成的炭©相财原子质量豉相对分子度E所含，粉数让学生体验辩

32g氧气的分子数与0.012kgM中证唯物主义思

44克CO]446.02X10^'

所含的碳原子数相同想，进行价值观

17克OH176.02X3

培养；通过计

18克186.02X18

再来算一算另外几种物质的微粒算，并且发现规

S6克Fe566.02XKP

数律过程，培养分

【总结规律】析解决问题的

物质的质量以克为单位并且在数值上等能力。

于其相对原子质量或相对分子质量时，

引导学生分析微粒数、质量与相对它含有的微粒数与0.012kg”C中所含的物质的量概念

原子质量或相对分子质量的关系碳原子数相同，其值均约为6.02X1023产生的背景。

【解决问题】用0.012kgM中所含的碳原子数（约为对开始提出的

再回到上面的问题：如果要“数”6.02X1023）作为“集合”标准去数比较问题进行回答，

微观粒子（如水分子），以多大的合适。前后呼应，使学

“集合”标准去数比较合适？理由：生的思维在发

选择这个标准的好处是“能将微粒数、散后收拢，形成

理由是什么？物质的质量和相对原子质量或相对分子一个完整的思

质量了解起来”，即物质的质量以克为维过程，培养科

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单位时，6.02X1023个微粒的质量在数值学思维方法。

上就是该物质的相对原子质量或相对分

子质量，应用非常方便。

【进•步完善】把6.02X1023作为一个微粒看作一个集

天文学用“光年”来表示恒星间的合体，建立一个新的物理量把微粒（微

距离。6.02X10Z，这个数字很大，观）跟可称量的物质（宏观）了解起来。

应用很不方便，怎样才能更方便

呢?又能把物质的质量与微粒了解

起来？

其实，同学们的想法与化学家们不谋而合。1971年国际第14届计量大会通通过科学史与

过了“增加一个基本的物理量一物质的量和它的单位摩尔”，来计量原子、自己研究的成

分子或离子等微观粒子。果进行比较，体

【多媒体展示】验科学的严谨

物理意义物理量名称单位名称单位标准性

（符号）（符号）

表示含有一定数目粒物质的量摩尔将中所含

0.012kguC及时呈现规范

子的集合体（〃）的碳原子数（约为

(mol)化的概念，对学

6.02X10"）定为1mol

生的发散思维

【主板书】适当的给予肯

一、物质的量（amountofsubstance）定和归纳总结，

1.定义：物质的量是一个物理量，它表示一定数目粒子的集合体，符号是〃。帮助学生巩固

2.意义：将一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量物质了解起来。知识，完成概念

构建。

2、通过问题情境，强化概念的辨析和应用，提高教学的实效性

概念教学有三个最基本的环节。即概念的形成、概念的辨析和概念的应用。对于概念的辨

析和应用，就应该让学生在实践中体会和总结。如果老师直接告诉学生，那么就违背了建构主

义所倡导的建构原则，学生也不易接受，更不易形成记忆，能力的提高就更无从谈起。对于物

质的量的辨析，给出了这样的问题：

1.下列叙述正确的是

A.物质的量就是物质的质量

B.物质的量指物质的数量

B.物质的量是国际单位制中一个基本物理量通过学生自己

D.物质的量是描述物质多少的单位分析，理解概念

2.如果1g大米有40粒，地球上约有60亿人，人均每年消耗大米250kg。的适用范围，促

那么6.02X1023粒大米可以供全世界的人使用多少年？（答案10。万年，计算进能力的提高。

过程由学生课后完成）

【主板书】

3.说明：

①是七个国际基本物理量之一

②是一个专有名词，由固定字数组成，不能分割、不能增减。

③符号为n

④微粒是指：分子、原子、离子、中子、电子、原子团等

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【主板

二、物质的量的单位——摩尔（mole）

1.是物质的量的单位，符号为mol,简称摩

2.摩尔作为物质的量的单位，这一单位只适用于微观粒子，不适用于宏观

3.使用时必须指明微粒的种类,通常表示为：数+单位+微粒名称（一般用化学式）

【副板书】ImolHImolHImolNaOHImolOH-

2

三、阿伏伽德罗常数（N,

Imol粒子集体所含有的粒子数与0.012kg.2C中所含的碳原子数相同，约为6.02xIO23,

为了纪念化学家阿佛加德罗，就把6.02x1023mo卜叫做阿伏伽德罗常数，符号为N,、

【副板书】及时对6.02x

1023与各量之间

lull极£代于的®HkW罗懒＜V,)

的关系进行辨

”《*产（冲抬卓ft析，并给网络

图，加深学生对

”为的为概念的准确理

解，养成严谨的

6.02XMP

科学态度，

【主板书】概念之间的关系强调运用，突出

两个变式（IJNFWA

量之间的关系

（2）N

NA=

r%、n

甄/*、时候小？常数

一个推论：Nx的

N?

类比其它物理

量及其单位，加

【多媒体展示】

了解七个基本单位深对物质的量

国际单位制（SI）的七个基本单位

及其单位的理

解。

3、通过问题情境，巧妙地深化概念、衔接概念，形成知识网络

概念之间只有建立了有效的了解，这样才能把概念学活。概念的应用才能自如，知识就

会形成网络，能力就会得到提升。在学生学习了物质的量的基本概念以后。设计了如下的问题

情境：

【问题】［回答］是为了在“微观粒子和宏观质一系列良好的

1.为什么要引入物质的量？量”之间搭起一座桥梁，更深入地研究问题情境，加深

2.物质的量怎么用？物质的量怎化学反应对物质的量与

样了解的宏观质量和微观数量？其它概念的了

概念之间的关系解的理解。

【主板书】对于实际问题，

学生急切解决，

通过类比迁移，

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学生想到解决

直岫tan册F1nt―发现自己认知结构尚未完善，了解的桥问题的方法。学

x

"1梁有待完善，提出对“摩尔质量”的学习的热情被调

3.lmolH2O与ImolAl的质量哪一习需求。动起来

个大？分别是多少？

【主板书】与前面得出物

四、摩尔质量(molarmass)质的量过程相

1.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M,单位为g/mol互映证，进一步

巩对概念的理

(或g-mol-i)o

解，同时物理量

2.概念间的关系：

之间的内在关

M(g•moP)=)系进一步加深

n(mol)

理解

3.意义：测定质量即可得到微粒数目

【进一步巩固，加深理解】铝的摩尔质量为27g/mol(或27g9。：!-),而铝原子的相对原子质

量为27,这是巧合，还是有内在了解？

mc----1个碳原子的质量；mA)----1个铝原子的质量；Ar(Al)----铝原子的相对原子质量；

NA一一阿伏加德罗常数

推导过程：

Ar(A1)=------mA]=—iikAr(Al)^

I12).]2

I?m,I,»硒1/=>m<A门Al)----g->

NA=—』ra<?

m<Ar(Al)=27

maNA=278

结论：铝的摩尔质量为27g/mol(或27g)

设计意图：对开始为什么选用“集合体”的理由给出了理论上的解释，突出了物理量之间的内

在了解，加深学生对物质的量、摩尔质量的认识及其关系的认识，强化科学意识和探究精神，

促进自主学习能力的提高。

4.摩尔质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质

量相等。

如：Mg的摩尔质量是24g/mol

所以，lmol不同物质中所含的粒子数相同，但由于不同粒子的质量不同，lmol

不同物质的质量也不同。

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物质的量（〃）就像一座桥将微观通过概念图进

的微粒数量（N）和宏观的质量（相）学生自己总结完善概念图一步加深学生

紧密了解起来，因而我们可以通过的认识，理解物

易于称量的宏观质量知道其所含髓神捌a⑶tos(»)质的量了解宏

有微粒数,在化学反应中更好的控•'A观与微观的桥

制反应。梁作用。

【结课】对学习内容进

我们通过将生活中的计量方法迁移到化学这的微粒计数中来，通过问题解行归纳总结，从

决，自主构建，得到了物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数、摩尔质量等概念宏观上把握学

以及概念间的相互转换关系，获得了宏观量（质量）与微观（粒子）间沟通习内容

的桥梁。

在化学实验室中取用药品无论是

单质还是化合物，都是可以用器具

称量的，如称量质量，而物质间发与化学实验紧

生的化学反应是原子、分子或离子密结合，促使学

之间按一定得数目关系进行的，我关注新的问题，增强学习持续性生关注所学知

们今天学的内容可以很好的解决