《物质的量》的教学设计

《物质的量》的教学设计

  
本节内容概念多，理论性强，教学难度较大。本文尝试以三个 W 的处理为理念设计课堂教学。具体来说，三个 W 就是 What （什么）——物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数是什么？ How （怎样）——物质的量与微观粒子数及阿伏加德罗常数之间的关系是怎样的？ Why （为何）——为什么要引入物质的量这个概念？在使用摩尔时，为什么必须指明粒子的种类？ 
【新课引入】以前一章刚刚学习的金属钠与水反应的化学方程式为分析对象，引出微观与宏观的对立关系： 
2Na ＋ 2H2O==2NaOH ＋ H2 ↑ 
该反应式可以表示 
⑴ 2 个 Na 原子可与 2 个 H2O 分子发生反应…… (2 个 Na 原子或 2 个 H2O 分子皆不可见、不可称——微观领域 ) 
⑵ 46 g Na 与 36 g H2O 恰好完全反应 …… （ 46 g Na 或 36 g H2O 皆既可见又可称——宏观领域） 
【问题推出】一个方面，化学反应是在粒子的层面发生的；另一方面，人们研究化学反应需要在可见可称的条件下定量进行。如何将不可见不可称的粒子（如分子、原子等）与可见可称的宏观物质联系起来呢？（微观粒子——宏观物质） 
【教师点拨】微观粒子因体积小而不可见、质量小而不可称。若集合一定数量 ( 不妨设为 N 个 ) 的微粒以增大体积和质量，则能达到既可见又可称的目的。那么， N 该为多少才合适呢？ 
【学生讨论】每小组点派一个学生发言。 
〖设计意图〗摆出矛盾，激发参与。同时让学生懂得新概念的诞生源于科学研究或解决问题的需要。 
【教师讲解】同学们的见解并不统一。实际上，在第十四届国际计量大会上已经解决了这个问题，这里的 N 被规定为“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数”，并决定用摩尔作为计量微观粒子的“物质的量”的单位，即 1 摩尔粒子为“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数”。 
【学生活动】已知 12 C 的质量为 1 . 9927 × 10 － 26 ㎏，试计算 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数。（由两名学生上台演算） 
【教师讲解】为了表彰意大利物理学家阿伏加德罗，人们特将这个数称阿伏加德罗常数，符号为 NA （板书）。刚才，大家通过计算得到了 6 . 02 × 1023 这个近似值。 
〖设计意图〗通过亲笔运算，加深对 6 . 02 × 1023 这个数字的印象。 
【指导填表】师生共同完成。（板书） 
物理量 表示符号 单位名称 单位符号 单位基准 
长度 l 米 m 光在真空中于 1 / 299792458s 所行路程 
质量 m 千克 Kg 国际千克原器的质量 
时间 t 秒 s 铯最外层电子绕核运转 9192631770 次所用时间 
电流 I 安培 A 
热力学温度 T 开尔文 K 
物质的量 n 摩尔 mol 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数 
发光强度 I 坎德拉 cd 

〖设计意图〗明确物质的量与摩尔是物理量与单位间的关系， 
【练习讲评】① 5molO2 约含有＿＿＿个氧分子，＿＿＿个氧原子；或含有＿＿ NAO2 ，＿＿ NAO 。 
② 3 . 01 × 1024 个 H2O 分子的物质的量是＿＿ mol ； 
③ N 个水分子的物质的量是＿＿ mol ； 
【指导推理】物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（符号为 N ）间的关系：（板书） n ＝ N / NA 

〖设计意图〗由学生在练习中自我发现规律，消除对化学公式的神秘感，增强探究学习的自信心。 
【学生活动】试比较以下各项的异同 
① 6 . 02 × 1023 ，② 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数，③阿伏加德罗常数 NA ，④ 1 摩尔粒子的粒子数 
【教师讲解】数字 6 . 02 × 1023 虽然明了 , 但不准确。“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数”或“阿伏加德罗常数”看似表意模糊，实则 “精确”。阿伏加德罗常数 NA 与 6 . 02 × 1023 的关系如同与 3 . 14 的关系。 

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