2019-2020年人教版必修1 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用第一課時(shí) 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(jì)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(shí)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jì)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(diǎn)，設(shè)計(jì)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(jì)量。這樣一方面突出重點(diǎn)知識(shí)，另一方面也可以大幅度減少化學(xué)計(jì)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(gè)詞對(duì)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(cuò)誤地理解物質(zhì)的量的含義。教科書在介紹物質(zhì)的量時(shí)，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(gè)水分子或Al原子的質(zhì)量在數(shù)值上正好與水的相對(duì)分子質(zhì)量或Al的相對(duì)原子質(zhì)量相等，因此用6.021023個(gè)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(gè)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(jì)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(duì)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(diǎn)，有利于學(xué)生掌握。課時(shí)分配物質(zhì)的量的單位摩爾1課時(shí)氣體摩爾體積1課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1課時(shí)第一章復(fù)習(xí)課1課時(shí)第一課時(shí)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(jì)一等獎(jiǎng)。(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(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用的第一部分內(nèi)容。第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)共兩節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法中共兩部分內(nèi)容：化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jì)量在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。在第一節(jié)熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)化學(xué)計(jì)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(shí)驗(yàn)需要導(dǎo)入，服務(wù)于重要定量實(shí)驗(yàn)配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液。同時(shí)，也為學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)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(jì)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(gè)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(duì)剛剛進(jìn)入高中階段的學(xué)生而言，從初中階段對(duì)分子、原子等微粒的定性認(rèn)識(shí)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(yùn)用，既是學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)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(jì)算以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。2新教材將原本獨(dú)立為一章的這一部分內(nèi)容并入“從化學(xué)到實(shí)驗(yàn)”，并不是降低了這部分內(nèi)容的重要性，而是進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了“物質(zhì)的量”作為高中化學(xué)的基礎(chǔ)性、工具性價(jià)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(jì)量作為溝通化學(xué)的研究方法實(shí)驗(yàn)與化學(xué)研究對(duì)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(duì)宏觀物質(zhì)的稱量直接與微觀離子數(shù)目相對(duì)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(shí)驗(yàn)操作之后，學(xué)生思考到的一個(gè)矛盾是：實(shí)驗(yàn)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(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著強(qiáng)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(dòng)。學(xué)生的認(rèn)知矛盾是學(xué)生學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)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(shí)就失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。(三)教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)運(yùn)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(shí)建構(gòu)學(xué)習(xí)。以生活中的計(jì)量類比遷移，通過計(jì)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(jì)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(yàn)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(shí)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(shí)建構(gòu)的動(dòng)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(shí)1課時(shí)教材節(jié)次人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1(必修)第一章第二節(jié)第一課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1知道物質(zhì)的量是描述微觀粒子集合體的一個(gè)物理量，認(rèn)識(shí)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(jì)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(yùn)用它們之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)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(huì)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(qiáng)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(dòng)態(tài)，理解物質(zhì)的量的概念形成過程，學(xué)會(huì)概念學(xué)習(xí)的常用方式。情感態(tài)度與價(jià)值觀1在多種問題解決的活動(dòng)中，體會(huì)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(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用，養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、大膽創(chuàng)新、積極實(shí)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(diǎn)用類比遷移的方法獲得物質(zhì)的量概念以及對(duì)概念的理解和運(yùn)用。對(duì)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(duì)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)計(jì)算、分析等的基本工具，本節(jié)課的重點(diǎn)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(shí)配以以理解為主的方法：討論法、講授法，以實(shí)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(diǎn)及所設(shè)計(jì)的教學(xué)方法，用“類比遷移建構(gòu)法”開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，以學(xué)生自己為主體，以生活中的計(jì)量為起點(diǎn)，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(jī)地統(tǒng)一起來，化被動(dòng)接受轉(zhuǎn)化為主動(dòng)探索，使學(xué)生自主完成知識(shí)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(shí)建構(gòu)，對(duì)原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改造和重組，使科學(xué)認(rèn)知與原有經(jīng)驗(yàn)之間達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的有效遷移，從而獲得知識(shí)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(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)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(duì)概念的理解物質(zhì)的量是一個(gè)基本的物理量，是在微觀層次上計(jì)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(fèi)勁。學(xué)生不明白為什么要引入一個(gè)新的物理量來計(jì)量物質(zhì)的多少。引入物質(zhì)的量這一概念以后對(duì)于他們學(xué)習(xí)有什么幫助和方便之處？通過設(shè)計(jì)問題情境體驗(yàn)宏觀中的計(jì)量思想，為遷移應(yīng)用到微觀中做好準(zhǔn)備，體會(huì)集合的思想對(duì)于微觀計(jì)量的重要作用，學(xué)生在解決問題的同時(shí)，明白引入概念的重要作用，加深對(duì)概念的理解。情境一：生活中的計(jì)量【引入】回形針是我們平時(shí)常用的辦公用品，現(xiàn)在需要100枚回形針，裝訂文件。請(qǐng)兩位同學(xué)分別從甲、乙兩個(gè)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(qǐng)問誰能更快地拿出100個(gè)來？學(xué)生參與活動(dòng)，并在活動(dòng)中體驗(yàn)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(qiáng)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(jì)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(jì)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?；貧w生活，在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)思想，學(xué)會(huì)總結(jié)，加深理解?！締栴}】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?！究偨Y(jié)】“回形針”的記數(shù)思想是將零散的部分用一個(gè)集合體來計(jì)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(shí)有時(shí)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(huì)，解決問題的過程，對(duì)記數(shù)思想加深理解。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生由生活經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(jì)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(jì)量方法比較方便。情景二：微觀粒子的計(jì)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(gè)?！締栴}】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(jì)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(jì)數(shù)微觀粒子?！締栴}】如何“數(shù)”這么多的微觀粒子？方法一：一秒鐘數(shù)兩個(gè)水分子，一年按365天計(jì)。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(gè)集合體，以此數(shù)微觀粒子。學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)記數(shù)方法。思考生活中的計(jì)量思想與計(jì)量微粒的方法之間的聯(lián)系，學(xué)會(huì)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(jì)量思想遷移到化學(xué)計(jì)量中。學(xué)生已經(jīng)接受用“集合思想”記數(shù)微觀粒子，但對(duì)“怎樣數(shù)”感到困惑，這為引入阿伏加德羅常數(shù)作鋪墊?！締栴}】那選擇“集合”的標(biāo)準(zhǔn)是多少？選擇100個(gè)、10 000個(gè)還是多少個(gè)作標(biāo)準(zhǔn)？【學(xué)生困惑】應(yīng)該選擇多少為一個(gè)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(gè)化學(xué)方程式：CO2CO2【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(duì)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(shí)的學(xué)習(xí)作鋪墊。【發(fā)現(xiàn)問題】我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中可以用器具稱量12 g碳，但是卻難以稱量1個(gè)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(jì)量類比，用一定數(shù)目的粒子集合體來計(jì)量它們之間的關(guān)系呢？如果可以，這個(gè)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(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的動(dòng)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1017 kg物體的“納米秤”。能夠稱量單個(gè)病毒的質(zhì)量。隨后德國科學(xué)家研制出能稱量單個(gè)原子的“納米秤”。一個(gè)12C原子的質(zhì)量為1.9931026 kg計(jì)算算出12 g碳含有多少個(gè)碳原子、32 g氧分子含有多少個(gè)氧氣分子。碳原子數(shù)12 g/一個(gè)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(jì)算32 g氧氣中含有多少個(gè)分子？反向思考氧分子數(shù)32 g/一個(gè)氧分子的質(zhì)量，即N氧氣的相對(duì)分子量由以上兩個(gè)式子可以推出，氧分子數(shù)N6.021023通過計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)更有說服力。同時(shí)為物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的引入做好準(zhǔn)備。體會(huì)用0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)作為單位計(jì)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(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系。物質(zhì)的質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量所含微粒數(shù)44克CO2446.02102317克OH176.02102318克NH186.02102356克Fe566.021023【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(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，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(yàn)辯證唯物主義思想，進(jìn)行價(jià)值觀培養(yǎng)；通過計(jì)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?！窘鉀Q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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的好處是“能將微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量和相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量聯(lián)系起來”，即物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí)，6.021023個(gè)微粒的質(zhì)量在數(shù)值上就是該物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量，應(yīng)用非常方便。對(duì)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(gè)完整的思維過程，培養(yǎng)科學(xué)思維方法?！具M(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(gè)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(gè)微?？礊橐粋€(gè)集合體，建立一個(gè)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(shí)，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(jì)量大會(huì)通過了“增加一個(gè)基本的物理量物質(zhì)的量和它的單位摩爾”，來計(jì)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(hào))單位名稱(符號(hào))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(yàn)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。及時(shí)呈現(xiàn)規(guī)范化的概念，對(duì)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(shí)，完成概念構(gòu)建。環(huán)節(jié)二：通過問題情境，強(qiáng)化概念的辨析和應(yīng)用，提高教學(xué)的實(shí)效性概念教學(xué)有三個(gè)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(duì)于概念的辨析和應(yīng)用，就應(yīng)該讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)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(duì)于物質(zhì)的量的辨析，給出了這樣的問題：設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)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(shí)對(duì)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(duì)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(gè)變式(1)NnNA(2)一個(gè)推論：強(qiáng)調(diào)運(yùn)用，突出量之間的關(guān)系?！径嗝襟w展示】國際單位制(SI)的七個(gè)基本單位了解七個(gè)基本單位類比其他物理量及其單位，加深對(duì)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(shí)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(shí)就會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)，能力就會(huì)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(jì)了如下的問題情境：設(shè)計(jì)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(duì)“摩爾質(zhì)量”的學(xué)習(xí)需求?！締栴}】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(duì)物質(zhì)的量與其他概念的聯(lián)系的理解。對(duì)于實(shí)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(dòng)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(duì)概念的理解，同時(shí)物理量之間的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)一步加深理解。設(shè)計(jì)實(shí)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。31 mol H2O與1 mol Al的質(zhì)量哪一個(gè)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 gmol1，而它的相對(duì)原子質(zhì)量為16，這是巧合，還是有內(nèi)在聯(lián)系？設(shè)計(jì)意圖：對(duì)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(duì)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的認(rèn)識(shí)及其關(guān)系的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化科學(xué)意識(shí)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(shí)，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(jì)量方法遷移到化學(xué)中對(duì)微粒的計(jì)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(gè)物理量，它表示一定數(shù)目粒子的集合體，符號(hào)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：是七個(gè)國際基本物理量之一。是一個(gè)專有名詞，由固定字?jǐn)?shù)組成，不能分割、不能增減。符號(hào)為n。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(hào)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(shí)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 mol1叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號(hào)為NA。兩個(gè)變式(1)NnNA(2)一個(gè)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(hào)為M，單位為g/mol(或gmol1)。2概念間的關(guān)系：M(gmol1)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(jì)的情景設(shè)置以真實(shí)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(shí)踐感受6.021023獲得的過程和數(shù)據(jù)的巨大，而不是被動(dòng)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(jì)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(shí)現(xiàn)知識(shí)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(shí)，對(duì)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(huì)話、有交流，等于學(xué)生參與了概念的形成過程，學(xué)生對(duì)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(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程。3讓學(xué)生通過假設(shè)、觀察、實(shí)驗(yàn)、交流、歸納、推理等學(xué)習(xí)活動(dòng)經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)知識(shí)”的過程，不僅有利于學(xué)生對(duì)概念知識(shí)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(huì)使用它們的好處和必然性，從而在各個(gè)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(shí)的科學(xué)品質(zhì)。