高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量教学设计

高中化学人教版(2019)必修第一册第三节物质的量教学设计主备人备课成员教学内容一、教学内容本节内容包括物质的量及其单位摩尔、阿伏加德罗常数的概念；摩尔质量的概念、表达式及与相对原子质量的关系；物质的量浓度的定义、表达式（c=n/V）及单位（mol/L）；一定物质的量浓度溶液的配制方法（仪器、步骤、误差分析）。核心素养目标二、核心素养目标通过物质的量概念的学习，建立宏观物质与微观粒子的定量联系，发展宏观辨识与微观探析素养；理解物质的量、摩尔质量、物质的量浓度等概念及其关系，形成“物质的量”这一核心化学计量模型，提升模型认知能力；通过一定物质的量浓度溶液配制的实验操作，培养科学探究与创新意识；在概念辨析与实验误差分析中，发展证据推理与模型认知素养，树立严谨求实的科学态度。教学难点与重点三、教学难点与重点

1.教学重点：

物质的量（n）及其单位（mol）的定义与应用；摩尔质量（M）与相对原子质量的关系；物质的量浓度（c）的计算公式（c=n/V）；一定物质的量浓度溶液的配制操作步骤（如容量瓶的使用、定容操作）。例如，强调1mol任何物质含阿伏加德罗常数个微粒，摩尔质量在数值上等于相对原子质量或相对分子质量（单位g/mol）。

2.教学难点：

摩尔概念的理解（从宏观物质到微观粒子的桥梁）；物质的量、摩尔质量、物质的量浓度三者间的换算关系（如n=m/M=cV）；溶液配制中的误差分析（如俯视/仰视刻度线、溶解后未冷却至室温等操作对浓度的影响）。例如，学生易混淆“物质的量”与“物质质量”的区别，或无法准确计算配制溶液所需溶质的质量（如配制100mL0.1mol/LNaOH溶液需称取0.4gNaOH）。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：每位学生配备人教版高中化学必修第一册教材，确保第三节“物质的量”内容完整。

2.辅助材料：准备阿伏加德罗常数示意图、摩尔质量与相对原子质量关系图表、一定物质的量浓度溶液配制操作演示视频。

3.实验器材：每组配备容量瓶（100mL、250mL）、托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、NaCl固体、蒸馏水，确保器材完好、安全。

4.教室布置：设置分组讨论区（4人/组）和实验操作台，配备多媒体设备展示课件及视频。教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

教师活动：展示实验室两瓶无色溶液标签模糊的图片（一瓶为0.1mol/LNaCl溶液，一瓶为0.2mol/LNaCl溶液），提问：“如何通过化学方法快速确定哪一瓶是0.1mol/L？若要配制100mL0.1mol/LNaCl溶液，需要称取多少NaCl固体？”引导学生思考“物质的量”作为连接宏观物质与微观粒子的桥梁的必要性。

学生活动：思考问题，尝试用已有知识（质量、浓度）回答，发现无法直接解决，产生认知冲突。

设计意图：从真实实验情境出发，激发学生解决问题的欲望，自然引出“物质的量”的学习主题。

（二）讲授新课（25分钟）

1.物质的量及其单位（8分钟）

教师活动：类比生活中的计量单位（如“打”“箱”），说明“物质的量”是表示含有一定数目粒子的集合体；给出摩尔（mol）的定义，强调“1mol任何粒子的粒子数与0.012kg¹²C中所含碳原子数相同”；展示阿伏加德罗常数（NA=6.02×10²³mol⁻¹）的数据，举例“1molH₂O含6.02×10²³个H₂O分子，质量为18g”。

学生活动：跟随教师思路，类比理解“摩尔”作为集合体单位；记录概念要点，尝试计算“2molO₂的分子数”。

师生互动：提问“1molH和1molH₂所含的H原子数是否相同？”，学生回答后教师总结“物质的量的研究对象是特定粒子，需指明微粒种类”。

2.摩尔质量（7分钟）

教师活动：展示表格（H、O、NaCl的相对原子/分子质量与1mol物质的质量），引导学生发现“摩尔质量（M）在数值上等于相对原子质量或相对分子质量，单位为g/mol”；推导公式n=m/M，举例“54gAl的物质的量是多少mol？（M(Al)=27g/mol）”。

学生活动：观察表格数据，归纳摩尔质量与相对质量的关系；独立完成计算题，小组内互评答案。

师生互动：提问“若称量时药品左码右置，对n(Al)的计算结果有何影响？”，学生讨论后教师总结“称量误差会导致m偏小，n偏小”。

3.物质的量浓度与溶液配制（10分钟）

教师活动：定义物质的量浓度c=n/V，单位mol/L；演示100mL0.1mol/LNaCl溶液的配制步骤（计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀）；重点强调容量瓶“瓶塞不混用、定容平视刻度线”等操作规范；展示俯视、仰视定容的示意图，分析误差对c的影响。

学生活动：观察教师演示，记录关键步骤；分组讨论“定容时仰视刻度线，会导致c偏大还是偏小？”，小组代表发言。

师生互动：请一名学生上台模拟“溶解后未冷却至室温就定容”的操作，教师引导学生分析“热胀冷缩导致V偏大，c偏小”的结论。

（三）巩固练习（10分钟）

教师活动：发放分层练习卡：

-基础题：判断“1molO₂的质量与1molO₂的物质的量”是否正确；

-提升题：计算“将5.85gNaCl配制成250mL溶液，c(NaCl)是多少？”；

-拓展题：分析“配制时未洗涤烧杯，对c的影响”。

学生活动：独立完成基础题，小组合作讨论提升题和拓展题；选派代表展示解题思路，其他小组补充。

教师活动：点评学生答案，强调“c=n/V中n和V的准确性对结果的影响”，拓展误差分析的“大容量瓶、小刻度线”原则。

（四）课堂小结与作业（5分钟）

教师活动：引导学生用思维导图总结“物质的量—摩尔质量—物质的量浓度”三者关系；布置作业：设计“用浓溶液配制稀溶液”的实验方案，注明误差分析点。

学生活动：绘制思维导图，明确核心概念联系；记录作业要求，提出疑问。

设计意图：通过“情境—概念—模型—应用”的逻辑主线，结合实验演示、小组讨论、分层练习，突破摩尔概念、换算关系、误差分析等重难点，培养学生宏观辨识与微观探析、模型认知、科学探究等核心素养，实现教学双边互动与能力拓展。拓展与延伸1.**概念深化与历史背景**

-阿伏加德罗常数的测定历程：介绍佩兰通过布朗运动实验测定NA值的方法，理解科学测量的严谨性。

-摩尔定义的演变：追溯1960年国际计量大会对摩尔单位的标准化，体会科学概念的动态发展。

-物质的量与其他物理量的关系：对比物质的量（n）、质量（m）、体积（V）的换算公式（n=m/Vρ），强化宏观与微观的定量联系。

2.**实际应用拓展**

-生理盐水浓度计算：分析0.9%NaCl溶液的物质的量浓度（c≈0.15mol/L），理解医疗配方的科学依据。

-工业溶液配制案例：讨论浓硫酸（98%，ρ=1.84g/cm³）稀释至3mol/L的操作步骤及安全规范。

-环境监测应用：计算工业废水中重金属离子（如Cr³⁺）的物质的量浓度，学习污染物的定量分析方法。

3.**实验探究延伸**

-容量瓶校准实验：设计实验测定容量瓶的实际容积（如称量空瓶与装水后质量差），理解仪器误差来源。

-数字化实验：利用电导率传感器监测不同浓度NaCl溶液的导电性，建立浓度与离子行为的关联。

-误差分析进阶：探究“溶解后未冷却定容”对c的影响（热胀冷缩导致V偏大，c偏小），推导定量修正公式。

4.**学科交叉拓展**

-生命科学应用：计算细胞内ATP的物质的量浓度（约1-10mmol/L），理解能量代谢的定量基础。

-材料科学关联：分析合金中各组分物质的量浓度与材料性能的关系（如不锈钢中Cr、Ni的含量要求）。

-化学计量与环保：计算中和1吨含H₂SO₄的废水所需Ca(OH)₂的物质的量，体会化学计量的社会价值。

5.**自主学习任务**

-家庭实验：设计“用食醋（含CH₃COOH约5%）配制0.1mol/L溶液”的方案，记录操作难点与改进措施。

-数据分析：查阅资料整理不同溶液（如海水、血液）中主要离子的物质的量浓度，制作对比表格。

-创新设计：利用物质的量浓度概念，提出“减少实验药品用量”的微型化实验方案，撰写可行性报告。反思改进措施七、反思改进措施

（一）教学特色创新

1.情境化教学贯穿始终，用实验室溶液配制真实问题导入，激发学生解决实际问题的兴趣，强化"物质的量"的工具性认知。

2.分层练习设计精准，基础题巩固概念，提升题训练计算，拓展题深化误差分析，兼顾不同水平学生需求。

（二）存在主要问题

1.部分学生对"摩尔"的集合体概念理解模糊，易与质量单位混淆，影响后续换算能力。

2.实验操作中容量瓶定容环节俯视/仰视的误差分析，学生仅记住结论但缺乏原理推导。

（三）改进措施

1.增加"微观粒子集合体"的实物类比（如用围棋子模拟1mol粒子数量），配合动态课件强化概念可视化。

2.设计"误差分析实验包"，让学生亲自操作俯视/仰视定容，通过称量结果验证理论结论，建立"操作-现象-原理"的闭环认知。

3.课后补充"家庭实验任务"，用食醋配制溶液并拍照记录，将课堂知识迁移至生活场景，增强应用能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：本节课以“物质的量”为核心，构建了从微观粒子（阿伏加德罗常数）到宏观物质（质量、体积）的定量桥梁。重点掌握摩尔（mol）作为物质的量单位，理解摩尔质量（M）与相对原子质量的数值关系，熟练运用物质的量浓度公式（c=n/V）进行计算。通过溶液配制实验，规范容量瓶操作，强化误差分析能力，形成“概念—计算—实验”完整知识链。

当堂检测：

1.基础题：判断下列说法是否正确（1）1molH₂O含6.02×10²³个氢原子；（2）摩尔质量就是相对分子质量。

2.中档题：计算54g铝的物质的量（M(Al)=27g/mol）；若将其配制成100mL溶液，求c(Al³⁺)。

3.拓展题：分析配制100mL0.1mol/LNaCl溶液时，定容时仰视刻度线对浓度的影响。

（检测时间：5分钟，答案随堂核对，重点解析第3题误差原理）典型例题讲解1.例题：计算12g碳的物质的量。

答案：n=m/M=12g/12g/mol=1mol。

2.例题：将5.85gNaCl完全溶解于水配成500mL溶液，求该溶液的物质的量浓度。

答案：n(NaCl)=5.85g/58.5g/mol=0.1mol，c=n/V=0.1mol/0.5L=0.2mol/L。

3.例题：配制1mol/L的硫酸溶液500mL，需要98%浓硫酸（密度1.84g/cm³）多少毫升？

答案：n(H₂SO₄)=1mol/L×0.5L=0.5mol，m=n×M=0.5mol×98g/mol=49g，V(浓硫酸)=49g/(1.84g/cm³×98%)≈27.2mL。

4.例题：配制100mL0.1mol/LNaOH溶液时，若定容时俯视刻度线，对浓度有何影响？

答案：俯视导致实际体积偏小，c=n/V偏大。

5.例题：标准状况下，11.2LCO₂与足量Ca(OH)₂反应，生成沉淀的物质的量是多少？

答案：n(CO₂)=11.2L/22.4L/mol=0.5mol，Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O，n(CaCO₃)=n(CO₂)=0.5mol。板书设计十、板书设计

①核心概念

-物质的量（n）：表示含有一定数目粒子的集合体，单位为摩尔（mol）

-阿伏加德罗常数（NA）：1mol任何粒子的粒子数，NA≈6.02×10²³mol⁻¹

-摩尔质量（M）：单位物