化学计量在实验中的应用

人教版高中化学必修1第一章第二节《化学计量在实验中的应用》第一课时物质的量。古希腊生物学家罗塔弋说过:头脑不是一个要被填满的容器，而是一把点燃的火把。对于没有形象的图片或模型来体现抽象的概念认知性学习，不论是于学生还是教师都有一定的难度。接下来，我就教材内容、学情分析、教学方法、教学过程、板书设计进行讲述。

一．教材内容分析

1.《课程标准》指出：认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。由此可见，《课程标准》淡化了对概念本身的理解，而着重强调了这些概念的应用。

2.本章节内容安排在高中化学必修1第一章第二节，位置如此靠前，足以知道其重要性。“化学计量”是一个核心，它是连接着微观与宏观（即不可称量转为可称量）、定性与定量的桥梁，贯穿于整个高中化学学习的始终，是一个教学重点。在本节的学习中要形成一个“量”的认识。物质的量属于“工具性”概念，它导出摩尔质量、气体体积、物质的量浓度等概念，学生在本章节的学习不止用于习题的解决更在今后的学习中不断频繁用到，在化学计算中处于核心地位，是本章、本节乃至整个高中学习的重点。

3．本课时主要介绍物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数这些概念对学生来说比较抽象、难懂，具有很高的知识陌生性，而且非常容易与物质的质量混淆起来。

二．学情分析

基于美国教育心理学家奥苏伯尔的教学理念“教学要建立在学生原有的知识和经验上”。由于“摩尔”计量的对象是微粒，回顾初中对微粒观的要求

（1）认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒。

（2）能用微粒的观点解释某些常见的现象，由此可见学生对于微粒已经有了一定的认识。

初中学生的化学方程式计算是：“能说明常见化学反应中的质量关系，能进行简单的化学方程式的计算。”

从上述可知，学生已经知道宏观的物质很大，可以运用质量、体积等物理量等进行计量，也清楚微观粒子很小，看不见，摸不着。但是学生对知识的归纳、整理和迁移能力尚还欠缺，需要教师善于引导，巧设问题，引导学生自主阅读并与同学交流，从学生认识基础出发，引导学生去联想，使学生在轻松的环境中掌握新知识。

基于教材与学情，我确定了三维教学目标：

知识与技能：

1、认识物质的量是一个物理量，而摩尔是物质的量的基本单位，了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，懂得阿伏加德罗常数的涵义，了解物质的量与微观粒子之间的关系，

2、了解摩尔质量的概念，了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系，能用于进行简单的化学计算。3.通过与日常生活中某些物体整体计量方法类比，把抽象问题具体化，化大为小、化小为大，帮助理解物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等概念

过程与方法：

1、初步培养学生演绎推理、归纳总结能力和运用化学知识进行计算的能力

2、通过物质的量这一联系微观粒子与宏观质量的物理量的学习，认识到宏观和微观的相互转化是研究化学的科学方法之一。

情感态度与价值观：

通过对概念的透彻理解，培养学生严谨、认真的学习态度，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。

2.【教学重点】

学生掌握物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量使用时的注意事项及三者之间的计算

3.【教学难点】

如何深入简出的引出这些抽象的概念，让学生能够从本质上理解和构建“物质的量”及其单位——“摩尔”概念的同时，帮助学生形成终身学习的意识和能力。

三．教学方法

陶行知先生说：教的法子要根据学的法子。在这一节课里我将采用对比归纳法、问题教学法、形象化的启发式教学法等。物质的量对于学生来说属于比较抽象的概念，只有将抽象的物质的量与生活联系在一起，通过类比的方法，由熟悉的事物学习陌生的概念，在学生已有认知的基础上做文章，才能快速建立物质的量的框架。首先，我通过创设情景，使学生认识到在称量巨大数量的物体质量时可采取“分解思想”: 即将巨大分解成微小、整体分解成部分；在称量微小的不可直接称量的物体时要采取“集合思想”: 即将部分集合成整体、微小汇成多数，建立起“集团”的观念。在本课时的教学中，我主要是进行了量的对比、单位的类比、集合思想、摩尔质量的类比。另外我采用了问题探究教学法，创设情境、提出问题、解决问题。由于物质的量概念比较抽象，因此在教学中，要考虑学生的接受能力。在本节课的学习中，引导学生自主探究感受概念、具体实例运用概念、交流评价强化概念、归纳小结升华概念，加深学生对概念的理解，同时消除学生对概念的神秘感和泛味感。教学过程中让全体学生积极参与讨论过程，多动脑，突出学生的主体性，教师的主导性。

四．教学设计

教学过程
教学环节	教学活动	学生活动	设计意图	问题设计
创设情境，引入新课	[引入]1、古时候，有一位王子想娶美丽的公主，国王给他出了一个难题，让他在半个小时内数出十万粒大米做为聘礼，你来帮帮可怜的王子。 2、已知托盘天平的最小刻度为0.1克，你能用它称量一粒大米的质量吗？	学生利用已有质量知识，大胆设想，提出解决方案	引课创设场景、提出问题、小组讨论交流、直接抓住学生好奇心和求知欲	同学们能不能从大化小或从小化大方面解决这两个问题呢？
	再创设情境，当一回生活好手	思考	联系生活实际，激发学生学习兴趣
	一瓶矿泉水600ml水中有多少个水分子？ 为什么不用“个”作单位去买水喝呢？	产生问题、谈论、交流，得出结论	顺向引出“集团”计量的意识，引导学生学会分析问题
	提供参考资料，1971年，由41个国家参加的第14届国际计量大会上，正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物理量单位的提议，并作出决议。从此，“物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量，物质的量的单位为摩尔。 ［投］国际单位制(SI)的7个基本单位 物理量的符号 单位名称及符号 长度 l（L） 米（m） 时间 t 秒（s） 质量 m 千克（kg） 温度 T 开尔文（K） 发光强度 I（Iv） 坎德拉（cd） 电流 I 安培（A） 物质的量 n 摩尔（mol）		由参考资料及国际单位表使学生初步认识物质的量及其单位摩尔
	介绍阿伏伽德罗的生平事迹		对学生进行品德教育，激发他们拼搏的精神
问题推进	国际规定，1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数（用NA表示）。 讲解6.02×1023的大小 1mol粒子集体所含的粒子数(NA) =0.012 kg12Ｃ所含碳原子的数目 ≈6.02×1023 n=N/NA	联系生活实际，思考		一双筷子有两根，一打铅笔有12个，那么1摩尔粒子规定为多少比较合适呢？ 国际上规定，1千克=1000克，那同学们想一下，1mol是多少呢？   那物质的量与微观粒子之间是什么关系呢？
	1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或者相对分子质量相等。 单位物质的量的物质所具有的的质量叫做摩尔质量,单位是g/mol n=m/M	阅读教材P11,	培养学生自主阅读、归纳总结的能力 让学生带着问题自主探究	我们解决了物质的量与微观粒子的关系，1mol的水中有6.02×1023个水分子，那么物质的量与宏观质量有什么关系呢？1mol水的质量是什么呢？ 摩尔质量与物质的量有什么关系呢？
	物质的量： 1.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。 2.摩尔是物质的量的单位。摩尔是国际单位制中七个基本单位之一，它的符号是mol。 3.使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号或化学式或符号的特定组合 阿伏加德罗常数（NA）： 定义值（标准）：以0.012kg（即12克）碳-12原子的数目为标准，为 6.02×1023 摩尔质量（M）： ①定义：1mol某微粒的质量  ②定义公式：摩尔质量M=m/n  ③摩尔质量的单位：克/摩。  ④数值：某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的原子量、分子量或化学式式量。 ⑤注意：摩尔质量有单位，是克/摩，而原子量、分子量或化学式的式量无单位

 五．板书设计

第二节  化学计量在实验中的应用

第一课时  物质的量的单位---摩尔

一、物质的量：是一个物理量。

   表示含有一定数目粒子的集合体，符号为 n 。

二、摩尔：物质的量的单位，简称摩，符号为mol.

   1mol粒子集体所含的粒子数=0.012 kg12Ｃ所含碳原子的数目

                           ≈6.02×1023

三、阿伏加德罗常数：是一个物理量，符号NA，单位是mol－1。

   1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数

   NA=0.012kg12Ｃ所含碳原子的数目≈6.02×1023

四、物质的量n,阿伏加德罗常数NA ,粒子数N之间的换算关系：

                        n=N/NA        

五、以g为单位时，1mol任何粒子的质量与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量

换算关系：n=m/M

教学反思：

当题目要求计数微粒的电子数时，学生一头雾水，再结合摩尔的计算，太困难了。如果说初中“微粒观”的过低要求是导致摩尔计算失败的客观原因之一的话，那么，初中化学计算的单一性则是建构以“物质的量”为核心的计算失败的更直接的客观原因。初中要求学生“能进行简单的化学方程式的质量的计算。”由于中考对化学方程式计算的要求是低的，所以初中教师要求学习成绩很差的后进生也要掌握化学方程式计算，大量的机械的训练使学生对这类简单的计算熟练得不得了，同时也形成思维定势，养成思维依赖，当一个化学方程式中要求计算物质的量、气体的体积、物质的微粒数这些物理量时，很多学生先求质量，再通过公式转化为各个物理量，把非常简单的计算过程变成繁琐无比。综上所述，我认为，初中课标对微粒及计算的要求是偏低的，它导致初高中教材的脱节。