《物質(zhì)的量及其單位》的教學(xué)處理

中國石油大學(xué)（東營）附中 王成軍

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《物質(zhì)的量及其單位》的教學(xué)處理

中國石油大學(xué)（東營）附中 王成軍

摘 要：物質(zhì)的量及其單位——摩爾是高中一年級(jí)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，其概念抽象、陌生，學(xué)生在接受過程中屢遇困難，靈活運(yùn)用更是需要長時(shí)間地磨煉。如何使學(xué)生順利、快速地理解并學(xué)會(huì)應(yīng)用這個(gè)物理量及其單位呢？“先行組織者”思維中的轉(zhuǎn)站做法，即盡量使學(xué)生縮短思維跨度，認(rèn)識(shí)層層推進(jìn)，理解逐漸到位是很好的嘗試。

關(guān)鍵詞：物理量 質(zhì)量 物質(zhì)的量 摩爾 阿伏伽德羅常數(shù)

物質(zhì)的量及其單位摩爾是高中一年級(jí)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，概念抽象、陌生。學(xué)生在接受過程中屢遇困難，靈活運(yùn)用更是需要長時(shí)間地磨煉。那么，如何使學(xué)生順利、快速地理解并學(xué)會(huì)應(yīng)用這個(gè)物理量及單位呢？筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐說一說具體處理方案。

一、課題導(dǎo)入

用質(zhì)量、體積等物理量來計(jì)量物質(zhì)的輕重和大小對學(xué)生來說已經(jīng)是非常熟悉的事情。例如，1Kg的水其體積大概是1L，這兩個(gè)物理量及其單位對學(xué)生來說已經(jīng)很清楚了。那么，當(dāng)學(xué)生知道物質(zhì)是由大量肉眼無法分辨的分子、原子或離子等微觀粒子構(gòu)成之后，是否想過一定質(zhì)量或一定體積的物質(zhì)究竟含有多少個(gè)微粒呢？

二、聯(lián)想質(zhì)疑

水是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)，由水分子構(gòu)成。一滴水大約含有多少個(gè)分子？科學(xué)研究表明，一滴水大約含有17萬億億個(gè)水分子。那么怎樣才能既科學(xué)又方便地知道一定量的水中含有多少個(gè)水分子？

三、思考探究

要想回答以上問題，需要學(xué)生先解決以下問題：

問題1：C和O的相對原子質(zhì)量分別是多少？

問題2：一個(gè)C原子與一個(gè)O原子的質(zhì)量比是多少？（不必算出最簡整數(shù)比）

問題3：相同個(gè)數(shù)的C原子與O原子的質(zhì)量比是多少？（不必算出最簡整數(shù)比）

問題4：PPT課件展示，N個(gè)C原子堆在一塊是12g，則N 個(gè)C原子堆在一塊是多少g？同理，把N個(gè)以下微粒分別堆在一塊，其質(zhì)量分別又是多少g呢？

問題5：你是如何知道的呢？有嘗試性結(jié)論嗎？

四、點(diǎn)睛

“N”是多少？是學(xué)生最關(guān)心的問題。因?yàn)閷W(xué)生一旦知道N的具體值，就可以求出一定個(gè)數(shù)的具體微粒的質(zhì)量，即N個(gè)任何微粒的質(zhì)量就是以g為單位，在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。反之，如果學(xué)生知道了某種物質(zhì)的質(zhì)量就可以求出其所含微粒數(shù)的多少。

五、講解說明

有關(guān)“‘N’是多少？”這個(gè)問題，20世紀(jì)70年代經(jīng)過很多科學(xué)家的努力，最終由阿伏伽德羅通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)測出來，具體數(shù)值約為6.02×1023。為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，學(xué)者把這個(gè)數(shù)值稱為阿伏伽德羅常數(shù)，符號(hào)為NA，A代表阿伏伽德羅。

六、總結(jié)

總結(jié)上面的問題，得出以下結(jié)論：

把6.02×1023個(gè)C原子堆在一起，其質(zhì)量是12g。同理，把6.02×1023個(gè)O原子堆在一起，其質(zhì)量是多少g？

學(xué)生作答：16g。

同理，6.02×1023個(gè)H2O堆在一起，質(zhì)量是18g；6.02×1023 個(gè)Na原子堆在一起，質(zhì)量是23g；6.02×1023個(gè)S離子堆在一起，質(zhì)量是96g。

七、逆向思維練習(xí)

問題1：6.02×1023個(gè)H2O堆在一起質(zhì)量是18g，那么，9g水含有多少個(gè)水分子？

問題2：3.01×1023個(gè)H2SO4分子堆在一起，質(zhì)量是多少g？4.9g的H2SO4含有多少個(gè)H2SO4分子？

八、總結(jié)講解

至此，學(xué)生已經(jīng)建立物質(zhì)質(zhì)量與所含微粒數(shù)的聯(lián)系。但是，描述和使用起來還不方便。為了使學(xué)生能科學(xué)而又方便地建立上述聯(lián)系，國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)和國際理論與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)共同提議，定義一個(gè)新的物理量及其單位描述它，這就是“物質(zhì)的量”及其單位“摩爾”。

物質(zhì)的量是一個(gè)物理量，單位是摩爾。正如學(xué)生使用其他物理量和單位一樣，不必過分糾纏于物理量的含義，只需知道該物理量的一個(gè)單位是怎么回事就可以了。

例如，學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)不必過分糾纏什么叫質(zhì)量，只需知道“1kg”是怎么回事就可以了，物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)也不必過分糾纏于什么叫物質(zhì)的量，只需知道“1摩爾”是怎么回事就可以了。那么，什么是1摩爾呢？實(shí)際上，筆者剛才的探討已經(jīng)解決了這個(gè)問題，6.02×1023個(gè)微粒堆在一起就是1mol，或者說把阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒堆在一起就是1摩爾。

至此，物質(zhì)的量及其單位的引人和探究過程結(jié)束，整個(gè)過程中，學(xué)生的思維沒有出現(xiàn)比較大的跳躍，避免了一個(gè)陌生詞匯引入時(shí)的陌生感和神秘感，接受起來非常輕松和容易。前面問題涉及的計(jì)算為后面的有關(guān)計(jì)算起到很好的鋪墊作用，教學(xué)效果良好。

參考文獻(xiàn)：

［1］殷志寧.新課程下化學(xué)有效教學(xué)實(shí)施的基本策略［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2009

［2］王 磊.物質(zhì)的量《化學(xué)1教師用書》［M］.山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2010

文章編號(hào)：ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0130