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2019-2020年人教版必修1 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用第一課時 教案 化學(xué)反應(yīng)有很多是在溶液中進(jìn)行的，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中要定量研究在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)通常用物質(zhì)的量濃度來計算比較方便。在農(nóng)業(yè)上需要配制一定濃度的農(nóng)藥，也必須了解溶液濃度的知識。在高中化學(xué)實驗中，有些反應(yīng)反應(yīng)物的濃度大了或小了都不行。在高中化學(xué)的計算中更是離不開物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度。 本節(jié)教材抓住一般反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行的特點，設(shè)計以介紹“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”作為主要教學(xué)目標(biāo)，將物質(zhì)的量等基本概念作為化學(xué)計量。這樣一方面突出重點知識，另一方面也可以大幅度減少化學(xué)計算的難度，從而有效地降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度?！拔镔|(zhì)的量”這個詞對學(xué)生來說比較陌生、抽象、難懂，而且非常容易將其與物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來，以致錯誤地理解物質(zhì)的量的含義。教科書在介紹物質(zhì)的量時，不介紹阿伏加德羅常數(shù)是根據(jù)什么確定的，而是提出6.021023個水分子或Al原子的質(zhì)量在數(shù)值上正好與水的相對分子質(zhì)量或Al的相對原子質(zhì)量相等，因此用6.021023個分子或原子作為1 mol來衡量宏觀物質(zhì)中所含的粒子數(shù)目就十分方便。從而降低了了解物質(zhì)的量這個物理量含義的坡度。 介紹物質(zhì)的量濃度，就必須引入物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等概念。物質(zhì)的量是用來計量肉眼看不到、現(xiàn)代稱量工具難以稱量的原子、分子、離子等微觀粒子的物理量。在介紹一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法之前，先介紹物質(zhì)的量濃度的概念，讓學(xué)生理解概念和對概念進(jìn)行應(yīng)用，并了解應(yīng)用物質(zhì)的量濃度的好處，以及與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別等。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法的介紹可采用邊講邊演示，然后總結(jié)出配制步驟的要點，有利于學(xué)生掌握。 課時分配 物質(zhì)的量的單位——摩爾　1課時 氣體摩爾體積　1課時 物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用　1課時 第一章復(fù)習(xí)課　1課時 第一課時　物質(zhì)的量的單位——摩爾 作者：佘愛民，湖南省長沙市雅禮中學(xué)，本文獲第六屆湖南省信息技術(shù)與學(xué)科課程融合比賽教學(xué)設(shè)計一等獎。 (一)教材內(nèi)容分析 教學(xué)內(nèi)容在教材中的位置 “物質(zhì)的量的單位——摩爾”是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)1(必修)第一章《從實驗學(xué)化學(xué)》第二節(jié)《化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用》的第一部分內(nèi)容。第一章《從實驗學(xué)化學(xué)》共兩節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)《化學(xué)實驗基本方法》中共兩部分內(nèi)容：化學(xué)實驗安全、混合物的分離和提純(過濾和蒸發(fā)、蒸餾和萃取)。第二節(jié)《化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用》包含三部分內(nèi)容：物質(zhì)的量的單位——摩爾、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用。在第一節(jié)熟悉化學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，對化學(xué)計量進(jìn)行研究。 學(xué)習(xí)內(nèi)容前后聯(lián)系 “物質(zhì)的量”概念系統(tǒng)位于第一章，以實驗需要導(dǎo)入，服務(wù)于重要定量實驗——配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液。同時，也為學(xué)習(xí)元素化合物知識提供了定量工具。如在物質(zhì)及其性質(zhì)、化合物的學(xué)習(xí)中，“物質(zhì)的量”概念系統(tǒng)可用于化學(xué)反應(yīng)方程式的計算、量化物質(zhì)濃度等方面。 學(xué)習(xí)內(nèi)容的地位與作用 1．作為國際單位制中七個基本單位之一，“物質(zhì)的量”起著聯(lián)系微觀與宏觀物質(zhì)世界的重要作用。對剛剛進(jìn)入高中階段的學(xué)生而言，從初中階段對分子、原子等微粒的定性認(rèn)識上升為借助物質(zhì)的量這一工具，從量的層次上理解、分析宏觀與微觀概念并加以運用，既是學(xué)生認(rèn)識不斷深化的必然路徑，也是學(xué)生思維方式從以感性認(rèn)識為主向以邏輯思維為主轉(zhuǎn)向的具體表現(xiàn)，更是學(xué)生將來學(xué)習(xí)其他相關(guān)概念、進(jìn)行化學(xué)計算以及相關(guān)實驗的基礎(chǔ)。 2．新教材將原本獨立為一章的這一部分內(nèi)容并入“從化學(xué)到實驗”，并不是降低了這部分內(nèi)容的重要性，而是進(jìn)一步強調(diào)了“物質(zhì)的量”作為高中化學(xué)的基礎(chǔ)性、工具性價值。突出其作為化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)工具作用和方法論上的意義。 3．化學(xué)計量作為溝通化學(xué)的研究方法——實驗與化學(xué)研究對象——物質(zhì)的橋梁，其重要意義在于使得化學(xué)研究更加科學(xué)，對宏觀物質(zhì)的稱量直接與微觀離子數(shù)目相對應(yīng)，促進(jìn)了化學(xué)科研向精準(zhǔn)、量化的方向發(fā)展。 (二)學(xué)情分析 在第一節(jié)中接觸了基本化學(xué)實驗操作之后，學(xué)生思考到的一個矛盾是：實驗中，取用的藥品無論是單質(zhì)還是化合物，都是可以用器具稱量的，而物質(zhì)間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是原子、離子或分子間按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的。那么，可稱量物質(zhì)與原子、離子或分子之間有什么聯(lián)系呢？由于學(xué)生對化學(xué)實驗有著強烈的興趣，而由于認(rèn)知的需求，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性又得到了充分調(diào)動。學(xué)生的認(rèn)知矛盾是學(xué)生學(xué)習(xí)的強大動力，由于物質(zhì)的量的概念非常抽象，而且學(xué)生從初中剛剛進(jìn)入高中，微觀想象能力還不是很高，因此純粹的灌輸概念教學(xué)不僅傷害學(xué)生的熱情，還有可能使學(xué)生在進(jìn)入高中時就失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 (三)教學(xué)設(shè)計重點 運用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，幫助學(xué)生完成有意義的知識建構(gòu)學(xué)習(xí)。以生活中的計量類比遷移，通過計算，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，導(dǎo)出物質(zhì)的量。尤其注重概念形成與發(fā)展的思維過程，而不是一味給學(xué)生灌輸概念，要求學(xué)生記住概念。 (四)教學(xué)設(shè)計基本思路 基于建構(gòu)主義理論，創(chuàng)設(shè)豐富的情境，以購買膠卷等生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)，提煉出科學(xué)記數(shù)的思想，然后進(jìn)行類比遷移，解決發(fā)現(xiàn)的問題，通過解決問題，導(dǎo)出物質(zhì)的量的概念，實現(xiàn)有意義的建構(gòu)，著重于概念形成與發(fā)展的思維過程，即知識建構(gòu)的動態(tài)過程。 思路主線： 最后形成概念圖： 課題 物質(zhì)的量的單位——摩爾 課型 新課 課時 1課時 教材節(jié)次 人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 化學(xué)1(必修)第一章第二節(jié)第一課時 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1．知道物質(zhì)的量是描述微觀粒子集合體的一個物理量，認(rèn)識摩爾是物質(zhì)的量的基本單位。 2．理解阿伏加德羅常數(shù)的含義，了解摩爾質(zhì)量的概念。 3．能進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的量的簡單計算，能解釋物質(zhì)的微粒數(shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的相互關(guān)系，熟練運用它們之間的關(guān)系進(jìn)行計算。 過程與方法 1．通過問題解決的方式，從已有的相似概念遷移形成物質(zhì)的量概念。 2．在問題解決的過程中，初步學(xué)會類比、遷移的學(xué)習(xí)方法，提高歸納概括能力和邏輯推理能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的自信心，增強自主學(xué)習(xí)的能力。 3．通過問題——建構(gòu)的模式，化靜態(tài)為動態(tài)，理解物質(zhì)的量的概念形成過程，學(xué)會概念學(xué)習(xí)的常用方式。 情感態(tài)度與價值觀 1．在多種問題解決的活動中，體會到化學(xué)微觀表征的重要意義并在獲得成功的過程中樹立學(xué)習(xí)的信心與興趣。 2．體會定量研究的方法對研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用，養(yǎng)成求真務(wù)實、大膽創(chuàng)新、積極實踐的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)內(nèi)容 物質(zhì)的量概念系統(tǒng)中物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量等概念及概念間的聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 “物質(zhì)的量”概念系統(tǒng)中物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量等概念及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。 教學(xué)難點 用類比遷移的方法獲得物質(zhì)的量概念以及對概念的理解和運用。對于剛剛接觸高中化學(xué)的學(xué)生而言，習(xí)慣上仍限于初中階段微觀概念與宏觀概念相對立的二元思維方式，加之缺乏相似的概念作為先行組織，本課的難點無疑是物質(zhì)的量概念的理解與應(yīng)用，并要注意與過去一些概念——如物質(zhì)質(zhì)量等的區(qū)別和聯(lián)系；由于今后的化學(xué)學(xué)習(xí)中物質(zhì)的量將成為定量實驗計算、分析等的基本工具，本節(jié)課的重點無疑在于物理量之間的相互關(guān)系。 教學(xué)方法 主要采用問題解決法，同時配以以理解為主的方法：討論法、講授法，以實踐為主的方法：練習(xí)法，以感知為主的方法：觀察法。 學(xué)習(xí)方法 結(jié)合本教材的特點及所設(shè)計的教學(xué)方法，用“類比遷移建構(gòu)法”開展學(xué)習(xí)活動，以學(xué)生自己為主體，以生活中的計量為起點，利用問題解決式教學(xué)，在問題中進(jìn)行探究，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，層層深入，逐步推進(jìn)，把學(xué)習(xí)過程和認(rèn)知過程有機地統(tǒng)一起來，化被動接受轉(zhuǎn)化為主動探索，使學(xué)生自主完成知識建構(gòu)，感受到學(xué)習(xí)的樂趣。學(xué)生在教師幫助下順利完成知識建構(gòu)，對原有知識經(jīng)驗進(jìn)行改造和重組，使科學(xué)認(rèn)知與原有經(jīng)驗之間達(dá)到平衡，實現(xiàn)學(xué)習(xí)的有效遷移，從而獲得知識建構(gòu)的成功感，培養(yǎng)自己的探究能力。 教學(xué)媒體 完全相同的回形針若干(300枚以上) 多媒體視頻 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)問題情境，展示概念的形成過程，促進(jìn)學(xué)生對概念的理解 物質(zhì)的量是一個基本的物理量，是在微觀層次上計量物質(zhì)的一種方法。這句話說起來簡單，可是學(xué)生理解起來卻非常費勁。學(xué)生不明白為什么要引入一個新的物理量來計量物質(zhì)的多少。引入物質(zhì)的量這一概念以后對于他們學(xué)習(xí)有什么幫助和方便之處？通過設(shè)計問題情境體驗宏觀中的計量思想，為遷移應(yīng)用到微觀中做好準(zhǔn)備，體會集合的思想對于微觀計量的重要作用，學(xué)生在解決問題的同時，明白引入概念的重要作用，加深對概念的理解。 情境一：生活中的計量 【引入】回形針是我們平時常用的辦公用品，現(xiàn)在需要100枚回形針，裝訂文件。請兩位同學(xué)分別從甲、乙兩個盒子中拿出100枚大頭針。 說明：其中甲為小盒裝(一小盒20枚)，乙為散裝。請問誰能更快地拿出100個來？ 學(xué)生參與活動，并在活動中體驗化零為整帶來的方便。 很快回答：學(xué)生甲快。 以學(xué)生日常生活物品引入新課，增強的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 【問題】為什么甲的快呢？ 在上述計量回形針的過程中體現(xiàn)了一種什么樣的轉(zhuǎn)化思想呢？ 學(xué)生討論得出，化零為整的思想。通常以一定單位集合體來計量。 激發(fā)疑問，引起學(xué)生的思考。 【深入思考】 生活中還有哪些地方應(yīng)用到這種思想？ 學(xué)生舉例，購買一令紙張、一打啤酒、一盒香煙等等。 回歸生活，在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)思想，學(xué)會總結(jié)，加深理解。 【問題】1．生活中，我們?nèi)绾钨徺I食鹽？ 2．為什么不買一顆或幾粒食鹽？ 【視頻】奶奶的照片 買食鹽是論斤論兩，如買1斤食鹽。 原因是面粉顆粒的質(zhì)量太小，買“大量”的面粉更方便。 【總結(jié)】“回形針”的記數(shù)思想是將零散的部分用一個集合體來計量，“買食鹽”的記數(shù)思路是將微小的不可直接稱量的物體(食鹽)集合成大量可稱的質(zhì)量。生活中的這些現(xiàn)象啟示我們，在記數(shù)時有時要采取“集合”的思想：即將部分集合成整體(化零為整)、微小匯成多數(shù)。 學(xué)生體會，解決問題的過程，對記數(shù)思想加深理解。 設(shè)計意圖：學(xué)生由生活經(jīng)驗了解科學(xué)的一種思路，為構(gòu)建如何記數(shù)微觀粒子作鋪墊。 有了上述生活中的例子。學(xué)生對集合體的理解就容易多了，學(xué)習(xí)的親切感和興趣都有了。學(xué)生根據(jù)生活中的計量事例，可以得到如下啟示：數(shù)目越多、外觀越小的物質(zhì)用集合體的計量方法比較方便。 情景二：微觀粒子的計量 【多媒體展示】給出水分子的微觀模擬圖，一滴水(約0.05 g)含有的水分子數(shù)約為17萬萬億個。 【問題】那我們?nèi)绾巍皵?shù)”水分子？ 引導(dǎo)學(xué)生類比聯(lián)想：“就像生活中的計量一樣，化學(xué)中也要知道微粒的數(shù)目。但是不同的是構(gòu)成物質(zhì)的微粒太小而且數(shù)目更加巨大，所以顯然不能逐一計數(shù)微觀粒子。 【問題】如何“數(shù)”這么多的微觀粒子？ 方法一：一秒鐘數(shù)兩個水分子，一年按365天計。 方法二：采取“集合”思想記數(shù)微觀粒子，即將很多微粒視為一個集合體，以此數(shù)微觀粒子。 學(xué)生分組討論，設(shè)計記數(shù)方法。 思考生活中的計量思想與計量微粒的方法之間的聯(lián)系，學(xué)會遷移的方法。 [回答]約2.651013年 引導(dǎo)學(xué)生將現(xiàn)有認(rèn)知擴(kuò)展和遷移，將生活中的計量思想遷移到化學(xué)計量中。 學(xué)生已經(jīng)接受用“集合思想”記數(shù)微觀粒子，但對“怎樣數(shù)”感到困惑，這為引入阿伏加德羅常數(shù)作鋪墊。 【問題】那選擇“集合”的標(biāo)準(zhǔn)是多少？選擇100個、10 000個還是多少個作標(biāo)準(zhǔn)？ 【學(xué)生困惑】應(yīng)該選擇多少為一個集合標(biāo)準(zhǔn)來“數(shù)”微觀粒子呢？多大的集合體才是合適的呢？ 情景三：尋找“集合”標(biāo)準(zhǔn) 初中我們學(xué)過的一個化學(xué)方程式： C＋O2CO2 【問題】從質(zhì)(物質(zhì))和量(宏觀和微觀)的角度，描述該化學(xué)方程式的含義。 C ＋ 　O2===CO2 　12克碳 12C是相對原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。選擇有關(guān)碳的化學(xué)方程式。為新知識的學(xué)習(xí)作鋪墊。 【發(fā)現(xiàn)問題】我們在實驗室中可以用器具稱量12 g碳，但是卻難以稱量1個碳原子。 那么可稱量的物質(zhì)與難以稱量原子或分子有什么聯(lián)系呢？ 能不能與生活中的計量類比，用一定數(shù)目的粒子集合體來計量它們之間的關(guān)系呢？ 如果可以，這個集合體的標(biāo)準(zhǔn)是多少？ 【歸納問題】 學(xué)生觀察思考并提出問題：12 g碳、32 g氧氣、44 g二氧化碳所含微粒數(shù)是多少？尋找數(shù)據(jù)支持。解決自己提出的問題。 讓學(xué)生體驗發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的動態(tài)過程，提高思維能力，培養(yǎng)科學(xué)的思維方法。 【數(shù)據(jù)資料】 1999年巴西和美國科學(xué)家發(fā)明了能夠稱量10－17 kg物體的“納米秤”。能夠稱量單個病毒的質(zhì)量。隨后德國科學(xué)家研制出能稱量單個原子的“納米秤”。一個12C原子的質(zhì)量為1.99310－26 kg [計算]算出12 g碳含有多少個碳原子、32 g氧分子含有多少個氧氣分子。 碳原子數(shù)＝12 g/一個碳原子質(zhì)量 N(C)＝≈6.021023 借助超真空掃描隧道顯微鏡人類可以控制原子，“納米秤”稱量原子。使學(xué)生感受科學(xué)的神奇。 【深度分析】 計算32 g氧氣中含有多少個分子？ [反向思考] 氧分子數(shù)＝32 g/一個氧分子的質(zhì)量，即N＝ 氧氣的相對分子量＝ 由以上兩個式子可以推出，氧分子數(shù) N＝＝ ≈6.021023 通過計算獲得的數(shù)據(jù)更有說服力。同時為物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的引入做好準(zhǔn)備。體會用0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)作為單位計量集合體的方便之處。 【發(fā)現(xiàn)規(guī)律】 32 g氧氣的分子數(shù)與0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)相同。 再來算一算另外幾種物質(zhì)的微粒數(shù)。 引導(dǎo)學(xué)生分析微粒數(shù)、質(zhì)量與相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量的關(guān)系。 物質(zhì)的質(zhì)量 相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量 所含微粒數(shù) 44克CO2 44 6.021023 17克OH－ 17 6.021023 18克NH 18 6.021023 56克Fe 56 6.021023 【總結(jié)規(guī)律】 物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位并且在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量時，它含有的微粒數(shù)與0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)相同，其值均約為6.021023。 讓學(xué)生體驗辯證唯物主義思想，進(jìn)行價值觀培養(yǎng)；通過計算，并且發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程，培養(yǎng)分析解決問題的能力。 物質(zhì)的量概念產(chǎn)生的背景。 【解決問題】 再回到上面的問題：如果要“數(shù)”微觀粒子(如水分子)，以多大的“集合”標(biāo)準(zhǔn)去數(shù)比較合適？ 理由是什么？ 用0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)(約為6.021023)作為“集合”標(biāo)準(zhǔn)去數(shù)比較合適。 理由：選擇這個標(biāo)準(zhǔn)的好處是“能將微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量和相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量聯(lián)系起來”，即物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時，6.021023個微粒的質(zhì)量在數(shù)值上就是該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量，應(yīng)用非常方便。 對開始提出的問題進(jìn)行回答，前后呼應(yīng)，使學(xué)生的思維在發(fā)散后收攏，形成一個完整的思維過程，培養(yǎng)科學(xué)思維方法。 【進(jìn)一步完善】 天文學(xué)用“光年”來表示恒星間的距離。6.021023這個數(shù)字很大，應(yīng)用很不方便，怎樣才能更方便呢？又能把物質(zhì)的質(zhì)量與微粒聯(lián)系起來？ 把6.021023個微粒看為一個集合體，建立一個新的物理量把微粒(微觀)與可稱量的物質(zhì)(宏觀)聯(lián)系起來。 回到開始提出的問題：如果要“數(shù)”微觀粒子(如水分子)，以多大的“集合”標(biāo)準(zhǔn)去數(shù)比較合適？理由是什么？ 其實，同學(xué)們的想法與化學(xué)家們不謀而合。1971年國際第14屆計量大會通過了“增加一個基本的物理量——物質(zhì)的量和它的單位摩爾”，來計量原子、分子或離子等微觀粒子。 【多媒體視頻】科學(xué)史：有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)確定過程 【多媒體展示】 物理意義 物理量名稱(符號) 單位名稱(符號) 單位標(biāo)準(zhǔn) 表示含有一定數(shù)目粒子的集合體 物質(zhì)的量(n) 摩爾(mol) 將0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)(約為6.021023)定為1 mol 通過科學(xué)史與自己研究的成果進(jìn)行比較，體驗科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。及時呈現(xiàn)規(guī)范化的概念，對學(xué)生的發(fā)散思維適當(dāng)?shù)慕o予肯定和歸納總結(jié)，幫助學(xué)生鞏固知識，完成概念構(gòu)建。 環(huán)節(jié)二：通過問題情境，強化概念的辨析和應(yīng)用，提高教學(xué)的實效性 概念教學(xué)有三個最基本的環(huán)節(jié)。即概念的形成、概念的辨析和概念的應(yīng)用。對于概念的辨析和應(yīng)用，就應(yīng)該讓學(xué)生在實踐中體會和總結(jié)。如果老師直接告訴學(xué)生，那么就違背了建構(gòu)主義所倡導(dǎo)的建構(gòu)原則，學(xué)生也不易接受，更不易形成記憶，能力的提高就更無從談起。對于物質(zhì)的量的辨析，給出了這樣的問題： 設(shè)計問題讓學(xué)生通過解決問題辨析概念 1．下列敘述正確的是(　　) A．物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量 B．物質(zhì)的量指物質(zhì)的數(shù)量 C．物質(zhì)的量是國際單位制中一個基本物理量 D．物質(zhì)的量是描述物質(zhì)多少的單位 2．如果1 g大米有40粒，地球上約有60億人，人均每年消耗大米250 kg。那么6.021023粒大米可以供全世界的人使用多少年？(答案100萬年，計算過程由學(xué)生課后完成) 通過學(xué)生自己分析，理解概念的適用范圍，促進(jìn)能力的提高。 教師引導(dǎo)，學(xué)生自主總結(jié)概念的內(nèi)涵和外延及使用規(guī)則 【副板書】 及時對6.021023與各量之間的關(guān)系進(jìn)行辨析，并給網(wǎng)絡(luò)圖，加深學(xué)生對概念的準(zhǔn)確理解，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 【主板書】概念之間的關(guān)系 兩個變式(1)N＝nNA (2) 一個推論： 強調(diào)運用，突出量之間的關(guān)系。 【多媒體展示】 國際單位制(SI)的七個基本單位 了解七個基本單位 類比其他物理量及其單位，加深對物質(zhì)的量及其單位的理解。 環(huán)節(jié)三：通過問題情境，巧妙地深化概念、銜接概念，形成知識網(wǎng)絡(luò) 概念之間只有建立了有效的聯(lián)系，這樣才能把概念學(xué)活。概念的應(yīng)用才能自如，知識就會形成網(wǎng)絡(luò)，能力就會得到提升。在學(xué)生學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量的基本概念以后。設(shè)計了如下的問題情境： 設(shè)計問題讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)尚未完善，聯(lián)系的橋梁有待完善，提出對“摩爾質(zhì)量”的學(xué)習(xí)需求。 【問題】 1．為什么要引入物質(zhì)的量？ 2．物質(zhì)的量怎么用？物質(zhì)的量怎樣聯(lián)系的宏觀質(zhì)量和微觀數(shù)量？ 概念之間的關(guān)系 【主板書】 [回答]是為了在“微觀粒子和宏觀質(zhì)量”之間搭起一座橋梁，更深入地研究化學(xué)反應(yīng)。 一系列良好的問題情境，加深對物質(zhì)的量與其他概念的聯(lián)系的理解。 對于實際問題，學(xué)生急切解決，通過類比遷移，學(xué)生想到解決問題的方法。學(xué)習(xí)的熱情被調(diào)動起來。 與前面得出物質(zhì)的量過程相互印證，進(jìn)一步鞏固對概念的理解，同時物理量之間的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)一步加深理解。 設(shè)計實際問題，激發(fā)學(xué)生解決問題的熱情，通過類比遷移，學(xué)生想到解決問題的方法。 3．1 mol H2O與1 mol Al的質(zhì)量哪一個大？分別是多少？ 【進(jìn)一步鞏固，加深理解】氧原子的摩爾質(zhì)量為16 gmol－1，而它的相對原子質(zhì)量為16，這是巧合，還是有內(nèi)在聯(lián)系？ 設(shè)計意圖：對開始為什么選用“集合體”的理由給出了理論上的解釋，突出了物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，加深學(xué)生對物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的認(rèn)識及其關(guān)系的認(rèn)識，強化科學(xué)意識和探究精神，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)能力的提高。 物質(zhì)的量(n)就像一座橋?qū)⑽⒂^的微粒數(shù)量(N)和宏觀的質(zhì)量(m)緊密聯(lián)系起來，因而我們可以通過易于稱量的宏觀質(zhì)量知道其所含有微粒數(shù)，在化學(xué)反應(yīng)中更好的控制反應(yīng)。 學(xué)生自己總結(jié)完善概念圖 通過概念圖進(jìn)一步加深學(xué)生的認(rèn)識，理解物質(zhì)的量聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁作用。 導(dǎo)入新課 我們通過將生活中的計量方法遷移到化學(xué)中對微粒的計數(shù)，通過問題解決，自主構(gòu)建，得到了物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量等概念以及概念間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，獲得了宏觀量(質(zhì)量)與微觀(粒子)間溝通的橋梁。 一、物質(zhì)的量 1．定義：物質(zhì)的量是一個物理量，它表示一定數(shù)目粒子的集合體，符號是n。 2．意義：將一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量物質(zhì)聯(lián)系起來。 3．說明： ①是七個國際基本物理量之一。 ②是一個專有名詞，由固定字?jǐn)?shù)組成，不能分割、不能增減。 ③符號為n。 ④微粒是指：分子、原子、離子、中子、電子、原子團(tuán)等。 二、物質(zhì)的量的單位——摩爾 1．是物質(zhì)的量的單位，符號為mol，簡稱摩。 2．摩爾作為物質(zhì)的量的單位，這一單位只適用于微觀粒子(原子、分子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子等)，不適用于宏觀物質(zhì)。 3．使用時必須指明微粒的種類，通常表示為：數(shù)＋單位＋微粒名稱(一般用化學(xué)式)。 三、阿伏加德羅常數(shù)(NA) 1 mol粒子集體所含有的粒子數(shù)與0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)相同，約為6.021023，為了紀(jì)念化學(xué)家阿伏加德羅，就把6.021023 mol－1叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA。 兩個變式(1)N＝nNA (2) 一個推論： 四、摩爾質(zhì)量 1．單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量，符號為M，單位為g/mol(或gmol－1)。 2．概念間的關(guān)系： M(gmol－1)＝ 3．意義：測定質(zhì)量即可得到微粒數(shù)目。 宏觀與微觀聯(lián)系的概念圖： 本教學(xué)設(shè)計的情景設(shè)置以真實的問題為線索展開，采用問題解決式教學(xué)，學(xué)生通過親身實踐感受6.021023獲得的過程和數(shù)據(jù)的巨大，而不是被動從教師那里接受，很好地體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，教師的主導(dǎo)作用。 1．本節(jié)課設(shè)計的理論指導(dǎo)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生在解決問題的過程中實現(xiàn)知識的體系構(gòu)建。在解決問題的過程中，學(xué)生的思維非?；钴S，答案豐富多彩，學(xué)生通過解決問題自己建構(gòu)的知識，對概念的理解到位了，思維上的障礙清除了，回答問題自然就清楚了。 2．在學(xué)生參與解決問題的過程中，學(xué)生之間有討論、有思考、有合作、有會話、有交流，等于學(xué)生參與了概念的形成過程，學(xué)生對概念的產(chǎn)生有了親臨其境、親身經(jīng)歷的感覺，符合建構(gòu)主義所說的學(xué)習(xí)的過程就是學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程。 3．讓學(xué)生通過假設(shè)、觀察、實驗、交流、歸納、推理等學(xué)習(xí)活動經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)知識”的過程，不僅有利于學(xué)生對概念知識的建構(gòu)，而且有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。 4．介紹科學(xué)史可以讓學(xué)生清楚前人引進(jìn)這些概念的原因，體會使用它們的好處和必然性，從而在各個概念之間建立聯(lián)系?？茖W(xué)史可以培養(yǎng)人們的科學(xué)素養(yǎng)，可以知道科學(xué)道理的所以然和之所以然，可以培養(yǎng)問題思維，可以知道前人在這些原理中的思維過程，從而鍛煉出嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新、求實的科學(xué)品質(zhì)。