突破“摩爾”這座大山

摘要：研究目的：“物質的量”是橫亙在學生面前的一座大山，不選考化學，會面臨很多專業報考受限的窘境，創新思路，拿下摩爾這座山頭。方法：化學計算解決一個定量問題，如果和系數開比例，計算會簡單些。規定“12克碳-12含有的碳原子數為一堆。”一堆任何物質都含有6.02*1023個微粒。這是個常數，我們稱之為阿伏伽德羅常數，用NA表示。標準堆，“12克碳-12為一堆”，一堆任何物質的質量以克為單位數值都等于它的化學式的式量。

結果：通過多年探索所教學生選化學比例保持在60%以上，會考合格率超97.6%

結論：質量的單位是克，物質的量的單位是堆。題目給了克數，我們只要換成堆數，就可與系數開比例了。要點：除著進去、乘著出來。

關鍵詞：和系數開比例;系數比代表堆數比;克數換成堆數

高一化學學習中，“物質的量”是橫亙在學生面前的一座大山，很多同學因為學習不得法，望而卻步，對化學學習興趣了然，從而將精力轉向其他學科，在新高考的背景下，即使會考化學不及格，也不影響參加高考，但是面臨很多專業報考受限的窘境。

在新高考、新課本的形勢下，創新思路，拿下摩爾這座山頭，使學生學習一路坦途。激發學生學習興趣，為學生今后的發展，為建設祖國，報效社會，成為屠呦呦、鐘南山那樣的偶像，打下堅實的基礎。

以魯科版高一新課本為例，集中闡述一點思路和做法，供大家參考。

首先，用視頻進行情景再現，取一小塊鈉，質量為4.6克，放入事先在燒杯里滴入幾滴酚酞的水中，觀察現象，同學們很容易通過觀察和回憶，答出，浮、熔、游、響、紅。這個化學反應中，反應物為鈉和水，生成物分別為氫氧化鈉和氫氣。提問，我們能否根據發熱病人的體溫高低，隨意改變服用藥物的劑量呢？顯然是不行的。這就需要一個定量問題，我們只知道反應物和生成物是不夠的，還需要進一步弄清他們的數量關系，依據質量守恒定律，和化學方程式進行計算即可。

2Na + 2H2O = 2NaOH+ H2↑

2*23 2*18 2*40 2

用質量比開比例進行化學計算，對高一學生還是比較容易做到的。我們發現計算時的數字有點大，過二十甚至過百，都很正常。大家對二十以內的加減乘除特別熟悉。有沒有可以把數字變得較小，計算更加輕松的辦法呢。答案是有的。化學方程式中的系數一般較小，如果和系數開比例，計算會簡單些。我們知道，化學方程式中系數代表微粒的個數比，而微粒個數顯然直接聯系現實中的化學反應。那么，科學家就引入了一個新的物理量，稱為物質的量，符號：n，用來表示物質量的多少，它的單位是“堆”用符號mol表示。一堆一堆的來表示物質的量的多少。像極了自行車可以作為代步工具，會使我們上學行路方便了許多。摩爾（mol）作為一個單位就是來解決化學計算太繁雜的。一堆有大有小，含義不固定不行。科學家制定了“堆”的標準，使得一堆有了科學的含義。規定“12克碳-12含有的碳原子數為一堆。”我們用N來表示微粒個數。那么每一堆物質都含有相同的微粒個數，是多少個呢，這不用我們去查，科學家早查好了，大約6.02*1023個。換句話說，一堆任何物質都含有6.02*1023個微粒。這是個常數，我們稱之為阿伏伽德羅常數，用NA表示，記作6.02*1023mol-1。他是有單位的。不過我們在考試中一般都假設阿伏伽德羅的數值為NA，好的，我們先做一下練習，一堆有6.02*1023個，半堆呢，10堆呢。呵呵，同學們答得很準確。我們一般說0.5NA，10NA，下面我們再來看，下面的化學方程式：系數比與微粒個數比

不難推出系數比還可代表堆數比，即物質的量之比。如果知道了反應體系中某物質的堆數，即可利用系數比開比例進行計算了。可是沒有一種衡器像天平，可以稱量物質的質量來量取物質的量。怎么辦呢，我們再來看，標準堆，“12克碳-12為一堆”。一堆碳是12克，一堆其他物質呢，簡而化之，一堆任何物質的質量一克為單位，都等于它的化學式的式量，比如，一堆鈉的質量為23克，一堆水的質量是18克。我們稱為摩爾質量，用M表示，與式量的區別在于它有單位是g.mol-1不過無所謂，化學計算中間過程，可以不用寫單位。只要知道，質量的單位是克，物質的量的單位是堆。題目給了克數，我們只要換成堆數，就可與系數開比例了。我們在實驗中投入的是4.6克鈉，現在先換堆數，我稱作除一下，簡稱除著進去。4.6/23得到4.6克鈉為0.2堆，不難算出參加反應的水也是0.2堆，生成的氫氧化鈉也是0.2堆，氫氣為0.1堆。若問生成的物質質量，再乘一下，或者說乘著出來，氫氧化鈉的質量是0.2*40=8（克）。計算要點就是除著進去、乘著出來。登山的到了這一步，難度就已克服了一半。接下來做練習。分別計算下列物質的物質的量（將克數換算成堆數、除以下）1、5.4克和H2O。2、19.6克H2SO4。3、4克NaOH。4、11克CO2 5、10克CaCO3。6、11.7克NaCl。7、11.2克Fe。注意公式n=m/M.再分別計算0.2堆（mol）下列物質的質量（將堆數換算成克數、乘以下）1、H2O 2、H2SO4 3、NaOH。4、CO2 5、CaCO3 6、 NaCl 7、Fe。公式是m=n*M

結論與思考

物質的量作為新授課，要以解決化學計算系數比的升級2.0版為重點，不要過多糾纏阿伏伽德羅常數，和摩爾的叫法。讓學生盡可能直觀的了解，個數與堆數，質量和堆數的相互轉換，就像步行改為騎自行車。摔跟頭是不可避免的，不能學周倉扛著馬攆關老爺。不會騎，就扛自行車上學，成為一種負擔。摩爾也無非像理發店里剃頭的王翠芬阿姨，改成了洗剪吹的托尼老師。咱也覺得人家叫王浩然比王建國洋氣，李梓萱比李雪琴顯得有文化。你要覺得接地氣，咱先用堆代替摩爾頂一會。啥時候，和國際接軌了，再高大上的叫摩爾，或摩。

參考文獻：

[1]王磊陳光巨[M]普通高中化學教科書必修第一冊濟南山東科學技術出版社2019年7月21-22.

作者簡介：

趙廣河，男，生于1965年12月，1985年7月畢業于濟南師專化學系，高級教師。1985年72011年獲濟南市長清區化學優質課一等獎。