物质的量在化学实验中的应用教案（以核心素养为本的教学设计案例）

物质的量在化学实验中的应用教案（以核心素养为本的教学设计案例）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容：物质的量在化学实验中的应用，包括物质的量的计算、物质的量与质量、体积、浓度等之间的关系，以及物质的量在化学实验中的应用实例。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与课本第三章“物质的量”相关，学生需要掌握物质的量的概念、单位、计算方法等基础知识，并能将这些知识应用于化学实验中。二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过物质的量在化学实验中的应用，引导学生运用定量分析方法解决实际问题。

2.提升学生的科学思维，强化物质的量概念的理解，增强逻辑推理和数据分析能力。

3.增强学生的社会责任感，认识到化学实验在科学技术发展和社会进步中的重要作用，激发学生对化学学科的兴趣和探索精神。三、教学难点与重点1.教学重点

-明确本节课的核心内容，以便于教师在教学过程中有针对性地进行讲解和强调。

-物质的量的计算方法：教师需重点讲解物质的量的计算公式和步骤，如n=m/M，n=V/Vm，确保学生能够熟练运用公式进行计算。

-物质的量与实验数据的关联：强调物质的量在化学实验中如何通过实验数据（如质量、体积、浓度等）进行计算，以及如何根据计算结果分析实验现象。

2.教学难点

-识别并指出本节课的难点内容，以便于教师采取有效的教学方法帮助学生突破难点。

-物质的量概念的理解：学生可能难以理解物质的量是微观粒子集合体的概念，教师可通过类比法，如将物质的量比作“一群人”，帮助学生建立直观印象。

-物质的量在不同情境下的应用：学生在面对复杂实验情境时，可能难以判断何时使用何种公式进行计算，教师需通过典型例题讲解，让学生掌握不同情境下的计算技巧。

-物质的量与实验误差的处理：学生在实验过程中可能会遇到数据误差，需要学会如何利用物质的量进行误差分析，教师应引导学生理解误差的来源和减小误差的方法。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解物质的量的概念、计算方法及其在实验中的应用，确保学生掌握基础知识。

2.讨论法：组织学生针对实验中的问题进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.实验法：通过实际操作，让学生亲身体验物质的量在实验中的应用，加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示物质的量计算过程和实验步骤，提高教学直观性。

2.互动软件：使用教学软件进行互动练习，让学生在游戏中学习物质的量计算。

3.实验操作视频：播放实验操作视频，让学生直观了解实验过程，提高实验技能。五、教学流程1.导入新课

-详细内容：教师以生活中的化学现象为切入点，如“为什么盐的用量会影响菜肴的味道？”引发学生对物质的量在生活中的应用产生兴趣。随后，展示一些简单的化学实验，如酸碱中和反应，引导学生思考如何准确描述反应物的用量。用时：5分钟。

2.新课讲授

-详细内容：

1.物质的量概念讲解：通过类比法，将物质的量比作“一群人”，帮助学生理解物质的量是微观粒子集合体的概念，并介绍物质的量的单位摩尔。

2.物质的量计算方法：讲解物质的量计算公式，如n=m/M，n=V/Vm，并通过例题展示计算步骤，让学生跟随计算过程。

3.物质的量在实验中的应用：列举几个典型的化学实验，如气体体积、溶液浓度等，讲解如何利用物质的量进行实验数据分析，强调物质的量在实验中的重要性。用时：15分钟。

3.实践活动

-详细内容：

1.物质的量计算练习：发放练习题，让学生独立完成物质的量计算，教师巡视指导，及时纠正错误。

2.实验操作演示：展示物质的量在实验中的应用，如通过滴定实验测定溶液的浓度，让学生观察实验现象，理解物质的量在实验中的实际应用。

3.物质的量应用实例分析：提供几个与生活相关的化学问题，让学生运用所学知识进行分析，如“如何根据食盐的物质的量来调整烹饪时的用量？”用时：10分钟。

4.学生小组讨论

-3方面内容举例回答：

1.物质的量在实验中的误差分析：学生讨论如何减小实验误差，如控制实验条件、重复实验等。

2.物质的量在工业生产中的应用：学生讨论物质的量在化工生产中的重要性，如如何提高产品质量、降低生产成本等。

3.物质的量在环境保护中的作用：学生讨论如何利用物质的量监测和控制环境污染，如空气质量监测、水质检测等。用时：10分钟。

5.总结回顾

-内容：教师总结本节课的重点内容，强调物质的量在化学实验中的重要性，并对学生在讨论环节中的表现给予肯定。随后，提出一些思考问题，如“物质的量在未来的化学研究中还将有哪些应用？”引导学生思考。用时：5分钟。

总用时：45分钟六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-阅读材料一：《化学计量学基础》摘录，介绍物质的量在化学计量学中的地位和应用，帮助学生深入了解物质的量的重要性。

-阅读材料二：《化学实验设计与分析》摘录，讲解在化学实验中如何正确运用物质的量进行数据分析和实验结果解读。

-阅读材料三：《现代化学实验技术》摘录，介绍物质的量在新兴化学实验技术中的应用，如核磁共振、质谱分析等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-探究课题一：物质的量在不同化学反应中的应用，如酸碱中和反应、氧化还原反应等，通过计算和分析反应物和生成物的物质的量，探讨反应的定量关系。

-探究课题二：物质的量在环境化学中的应用，如污染物检测、空气质量监测等，研究物质的量如何帮助科学家评估环境污染的程度。

-探究课题三：物质的量在药物研发中的应用，了解化学家如何利用物质的量进行药物分子结构的分析和药物活性测试。

3.实践活动建议

-设计一个简单的实验，利用物质的量计算反应物的比例，如制作酸碱指示剂，通过观察颜色的变化来判断反应是否完成。

-组织学生参观化学实验室或企业，了解化学家在实际工作中如何运用物质的量进行生产和研究。

-开展化学实验设计竞赛，鼓励学生设计一个实验方案，通过物质的量控制反应条件，探究不同因素对实验结果的影响。

4.资源与工具推荐

-推荐学生使用在线化学计算器，如MolesCalculator，进行物质的量计算练习。

-建议学生使用实验模拟软件，如ChemistryinMotion，在虚拟环境中进行物质的量实验，提高实验技能。

-推荐学生加入学校的化学兴趣小组或俱乐部，与其他同学交流学习心得，共同探讨化学实验中的问题。七、课后作业1.作业一：计算题

-题目：已知某实验室有25.0mL0.100mol/L的HCl溶液，求该溶液中HCl的物质的量是多少？

-解答：n=cV=0.100mol/L×0.0250L=0.00250mol

2.作业二：应用题

-题目：某化学反应的化学方程式为：2H2+O2→2H2O。如果反应完全，3.0g的H2与5.0g的O2反应，求生成的H2O的质量是多少？

-解答：首先计算H2和O2的物质的量：

n(H2)=m(H2)/M(H2)=3.0g/2.016g/mol≈1.48mol

n(O2)=m(O2)/M(O2)=5.0g/32.00g/mol≈0.156mol

根据化学方程式，2molH2需要1molO2，因此O2为限制试剂。

n(H2O)=n(O2)×(2molH2O/1molO2)=0.156mol×2=0.312mol

m(H2O)=n(H2O)×M(H2O)=0.312mol×18.02g/mol≈5.59g

3.作业三：分析题

-题目：在实验室中，有10.0g的NaOH固体，将其溶解在100.0mL的水中，求所得溶液的物质的量浓度是多少？

-解答：首先计算NaOH的物质的量：

n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=10.0g/40.00g/mol=0.250mol

然后计算溶液的物质的量浓度：

c(NaOH)=n(NaOH)/V(溶液)=0.250mol/0.100L=2.50mol/L

4.作业四：实验数据处理题

-题目：在进行中和滴定实验时，使用20.0mL0.100mol/L的NaOH溶液滴定10.0mL0.200mol/L的HCl溶液，计算滴定终点时NaOH的体积。

-解答：根据中和反应的化学方程式：

HCl+NaOH→NaCl+H2O

1molHCl与1molNaOH反应，因此n(HCl)=n(NaOH)。

n(HCl)=c(HCl)×V(HCl)=0.200mol/L×10.0mL/1000mL/L=0.00200mol

V(NaOH)=n(NaOH)/c(NaOH)=0.00200mol/0.100mol/L=0.0200L=20.0mL

5.作业五：计算题

-题目：某溶液中含0.500mol的NaCl，如果将其稀释到1.00L，求稀释后溶液的物质的量浓度是多少？

-解答：物质的量在稀释过程中保持不变，因此n(NaCl)=0.500mol。

c(NaCl)=n(NaCl)/V(溶液)=0.500mol/1.00L=0.500mol/L八、内容逻辑关系①物质的量的概念

-重点知识点：物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。

-关键词：物质的量、粒子、摩尔、集合体。

-关键句：物质的量是化学计量学中的一个基本概念，用以描述一定数目粒子的集合体。

②物质的量的单位

-重点知识点：物质的量的单位是摩尔，符号为mol。

-关键词：摩尔、mol、阿伏伽德罗常数、粒子数。

-关键句：1摩尔等于阿伏伽德罗常数（6.022×10^23）个粒子。

③物质的量与质量、体积的关系

-重点知识点：物质的量与质量的关系为n=m/M，物质的量与体积的关系为n=V/Vm。

-关键词：质量、摩尔质量、体积、摩尔体积。

-关键句：通过物质的量的计算，可以确定一定质量或体积的物质所含的粒子数。

④物质的量在化学实验中的应用

-重点知识点：物质的量在化学实验中用于计算反应物和生成物的量，分析实验数据。

-关键词：化学实验、反应物、生成物、数据分析。

-关键句：在化学实验中，物质的量是进行定量分析和计算的基础。

⑤物质的量的计算方法

-重点知识点：物质的量计算的基本公式和方法。

-关键词：计算、公式、摩尔质量、摩尔体积。

-关键句：物质的量计算遵循n=m/M或n=V/Vm等公式，其中m为质量，M为摩尔质量，V为体积，Vm为摩尔体积。

⑥物质的量与化学反应的关系

-重点知识点：物质的量与化学反应中的化学计量关系。

-关键词：化学反应、化学计量、摩尔比、化学方程式。

-关键句：化学反应中，反应物和生成物的物质的量比由化学方程式决定，即化学计量比。教学评价1.课堂评价

-提问：通过课堂提问，检验学生对物质的量概念、计算方法以及实验应用的理解程度。例如，提问学生如何计算一定质量的物质所含的粒子数，或者如何根据化学方程式确定反应物和生成物的物质的量比。

-观察：通过观察学生在课堂上的参与度、讨论中的表现以及实验操作的正确性，评估学生的实践能力和动手操作技能。

-测试：定期进行小测验或随堂测试，以评估学生对物质的量相关知识的掌握情况。测试题目可以包括选择题、填空题和计算题，旨在全面考察学生对理论知识的理解和应用能力。

2.作业评价

-批改：对学生的作业进行认真批改，确保每个题目都得到细致的检查。对于计算题，要检查计算过程是否正确，对于应用题，要评估学生是否能够将理论知识应用于实际问题。

-点评：在批改作业的同时，给予学生具体的书面或口头反馈，指出作业中的错误和不足，同时表扬学生的优点和进步。

-反馈：及时将作业评价结果反馈给学生，帮助学生了解自己的学习情况，并根据反馈调整学习策略。

-鼓励：通过作业评价，鼓励学生在后续学习中更加努力，对于表现优秀的学生给予肯定，激发学生的学习兴趣和自信心。

3.形成性评价

-小组讨论：在小组讨论中，观察学生的参与度