1、23 化学变化中的质量守恒（共 6 课时） 第 3 课时 物质的量 一、设计思想 物质的量的概念及有关的简单计算是初中化学教学中的难点和重点。学生在认知这一 概念时的最大障碍在于其抽象性，同时“物质的量” 、 “摩尔”等极具混淆性新名词的集中 涌现，不利于学生对这一概念的认知。如果学生对概念认识不清晰，势必影响后面的有关 计算，尽管这些计算仅仅是简单的乘除关系。因此，本课主要解决物质的量在联系微观方 面的问题，同时也渗透这一概念对化学研究的意义。 本课的设计注重学生对物质的量的概念的认识，采用观看动画、竞赛、举例、分析、 辨析、猜测等各种形式，使学生充分体验这一抽象概念的形成。同时通过大量熟悉
2、的生活 实例的类比，使学生在已有认知的基础上形成新的认知。概念的形成过程占本课一半以上 的时间。 在充分认识抽象概念的基础上，学生对于有关微粒数的计算已不再畏惧，但从解决问 题的一般方法角度考虑，以及为后续学习中摩尔质量的计算、溶液的计算、化学方程式的 计算作好合理的方法铺垫角度，本课的设计中注重学生在归纳的基础上得出计算式，并进 一步应用计算式解决问题。 学生对物质的量概念的清晰认识，需要教师的教学有一条清晰的线索以及各教学环节 的自然过渡，本课设计从思想方法确定、集合体方法采用、集合体量的确定、物理量的规 定、微粒数和物质的量的转化等环节层层递进，使学生在一定的逻辑关系引导下逐渐形成 对抽
3、象概念的认识。 二、教学目标 1. 知识与技能 （1）知道物质的量是国际单位制的七个基本物理量之一，懂得阿伏加德罗常数的含义，了 解化学中引进物质的量的重要性。 （2）学会物质的量和微粒数之间的相互转化。 2. 过程与方法 （1）学会用类比的方法从熟悉、具体的概念入手来认识未知、抽象的概念。 （2）学会选用合适的集合概念来计量物质。 （3）学会从化学问题的解决过程中抽象出解决该问题的数学本质，并将其进一步应用到化 学问题的解决中。 3. 情感态度与价值观 体验引入“物质的量”的概念在化学研究、学习中的重要性和必要性。 三、重点和难点 教学重点：物质的量的概念；物质的量和微粒数之间的相互转化。
4、教学难点：物质的量的概念。 四、教学用品 药品：米、纸。 仪器：托盘天平、直尺。 媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT 课件。 五、教学流程 1. 流程图1主 2活 动 ：说 说 常 用 的量 词 3曹 冲 称 象视频 4如 何 称一 粒 米 、 量一 张 纸 5形 成 “集 合 体 ” 6说 说 ：生 活 中 的“集 合 体 ”7微 观 粒子 的 统 计9物 质 的 量 的 含 义 10概 念 辨析1国 际 单位 制 中 的 基本 物 理 量12物 质 的 量 的概 念 的 关 键 点13练 习 14寻 找 规律16巩 固 练习15物 质 的量 与 微 粒 个数 的 换 算 17小 结 和结
5、 束 本 课 2. 流程说明 1创设情境，导入新课。 23456通过多种形式的活动，帮助学生理解和形成“集合体”的思想，并感受生活 中经常在使用“集合体”作为计量方法。 789通过对分子、原子等微粒特点的分析，使学生认识对微观粒子的计量也必须建立 “集合体”，从而引出“物质的量”，并让学生初步理解物质的量所蕴含的基本内容。 101112认识物质的量是国际单位制七个基本物理量之一，通过概念的辨析，寸步厘清 “物质的量”的含义。 13141516借助练习，寻找构成物质的量与微粒个数之间关系的桥梁，能够开展两者 之间的换算工作。 17共同小结，结束本课。 六、教学案例 1. 教学过程 教学内容 教师
6、活动 学生活动 设计意图 学习主题 引入 活动：请你先说生活中你常用的量词。 讲解一双、一打、一个世纪等表示的含义。 尽可能多 说几种。 为学习开 展做伏笔。 构 建 “集 合 体” 问题 1用一双、一打、一个世纪等表示有什么好 处？ 问题 2体现一种什么思想？ （聚少成多，积小为大） 视频“曹冲称象”的动画。 提问刚才动画中讲的是什么故事？ 有没有想过在这一故事中蕴含着什么思想？ （化整为零，变大为小） 议一议 如何用一个最小刻度为 0.1 g 的托盘天平， 称出一粒米的质量。 （可先称量 100 粒大米的质量，再换算。 ） 反思用了什么思想方法？ （提示：聚少成多，积小为大，将一定数量的米
7、变 为一个集合体。 ） 动一动 用平时用的直尺量出一张纸的厚度。 请学生叙述自己的怎么做的。 （不直接量，而是把一定数量纸变为一个集合体后 再量） 找一找 集合体在生活时常使用，找一找自己在哪 些方面使用过？ （买餐巾纸） （不是说张，包就是对一定数量餐巾纸的集合体） （买米是也不会买几粒米，而买多少斤、多少公斤、 一袋、二袋等等，斤、公斤、袋都是集合体。 ） 方便。 思考。 观看、思 考 曹冲称象。 思考。 说出自己 的方法。 积小为大 实践 运用集合 体思想 回忆并叙 述 包 理会集合 体的意思 引导学生 建立“集 合体” 。 体验并感 悟“集合 体”的意 思。 形 成 物 质 的 量 的
8、 概 念 设问化学研究中经常会涉及微观粒子，学过的微 观粒子有哪些吗？ 微观粒子是大还是小？ 讲解分子和原子都很小很小，肉眼都无法看见， 如：小小的一滴水中大约含有 16710 21 个水分子。 设问如果一个一个来统计分子、原子的个数方便 吗？ 要不要利用集合体的形式来表示？ 讲解化学上，把表示分子、原子等微粒的集合体 称之为物质的量，符号：n；单位是摩尔，简称摩， 符号：mol 科学家通过测量，规定 6.021023 个微观粒子为一 个单位，称为 1 摩尔，因此 1mol 任何物质都约含 回答：分 子和原子 等 都很小。 感受微粒 之小。 不方便。 要。 开始形成 物质的量 概念。 明确要表
9、 示分子、 原子的个 数也要用 集合体。 形成物质 的量的概 念。 6.021023 个微粒 概 念 辨 析 想一想 关于 1molH2O 和 1molH2O2，下列说法正 确的是（ ） A、质量相同；B、分子数相同；C、含有的氢分子 数相同；D、含有的氧分子数相同。 讲解：摩尔也是一个单位，就像千克一样。单位 千克对应的物理量是质量，摩尔对应的物理量是物 质的量。物质的量是国际单位制中七个基本的物理 量之一。 媒体国际单位制中七个基本的物理量。 （见相关链 接） 板书物质的量 1是个物理量，符号：n 2表示物质所含的微粒的多少 3单位：摩尔，简称：摩，符号：mol 41mol=6.0210
10、23 个微粒， 6.021023 化学上又称 为阿佛加德罗常数。 强调 1摩尔概念只适用于微观粒子（如分子、原子等） 。 2使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号。 例: 1 mol 氢分子、3 mol 氧原子、5 mol 二氧化碳分 子等 31mol 任何微粒的数目都约为 6.021023 个。 例： 1 mol 碳原子约含有 6.021023 个碳原子； 1 mol 氢原子约含有 6.021023 个氢原子； 1 mol 铁原子约含有 6.021023 个铁原子； 1 mol 水分子约含有 6.021023 个水分子； 1 mol 二氧化碳分子约含有 6.021023 个二氧化碳 分子。
11、作出自己 的判断：B 认识基本 物理量。 充分认识 物质的量 的含义。 思考、回 答。 对概念形 成较清晰 的界定。 运用概念， 解决问题。 物 质 的 量 与 微 粒 个 数 的 关 系 找一找 根据下列数据，你能找出摩尔与微粒个数 的关系吗？ 媒体显示 微粒 （个数） 物质的量 （摩尔） 1（6.0210 23） 1 mol 水 2（6.0210 23） 2 mol 水 3（6.0210 23） 3 mol 水 设问找到规律吗？你能写出已知物质的量计算微 粒数目的计算式吗？ 归纳物质的量与微粒个数之间的换算。 微粒数目物质的量阿伏加德罗常数 讲解一般用 N 代表微粒数，n 代表物质的量，N
12、 A 代表阿伏加德罗常数： 思考 与教师一 起发现规 律。 知道物质 的量与微 粒个数之 间的换算 关系。 NnN A 例如：3 摩尔氢气含有多少个氢分子？ （1.80610 24） 练习（见相关链接：练习一） 提问如果已知物质的微粒数，能否知道它的物质 的量呢？能否写出它的计算式？ n=N/NA 例如：1.80610 24 个水分子是多少摩尔水？ （3mol） 巩固练习 （见相关链接：练习二） 运用规律 解决问题。 思考、回 答。 巩固知识。 小 结 教师引导，学生描述本课重点 1. 新的单位摩尔 2. 新的物理量物质的量 3. 物质的量和微粒数间的转化： 物质的量（n） 微粒数（N ） 2
13、3(6.01) 梳理概念。 回顾总结 作业布置 书本 P56练习部分 P20（二） 记录 巩固 2. 主要板书 第二章 浩瀚的大气 23 化学变化中的质量守恒 四、物质的量 1物质的量 （1） 是个物理量，符号：n （2） 表示物质所含的微粒的多少 （3） 单位：摩尔，简称：摩，符号：mol （4） 1 mol6.0210 23 个微粒，6.0210 23 又称阿佛加德罗常数 2注意点 （1） 摩尔概念只适用于微观粒子（如分子、原子等） （2） 使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号 （3） 1mol 任何微粒的数目都约为 6.021023 个 3物质的量与微粒个数之间的换算 物质的量（n）
14、微粒数（N ） 23(6.01) 3. 相关链接 国际单位制中的七个基本物理量 物理量 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克（公斤） kg 时间 秒 s 热力学温度 开（尔文） K 物质的量 摩（尔） mol 电流 安（培） A 发光强度 坎（德拉） cd 练习一 1 mol 氢气含有多少个氢原子？（1.20410 24） 1.5 摩水含有多少个水分子？（9.0310 23） 0.04 mol 二氧化碳含有多少个二氧化碳分子？（2.40810 22） 1 摩尔水中多少个氢原子？（26.0210 23） 练习二 6.021022 个氧分子是多少摩尔氧分子？（0.1） 1.8061024
15、个水分子是多少摩尔水？（3） 2. 011023 个氢分子中含有多少摩尔氢原子？（1） 科学史实“摩尔”的来源 摩尔作为一个基本单位，其定义是以阿伏加德罗常数为基础的，即为：“摩尔是一系 统的基本单元量。该系统中所含的基本单元数与 0.012 kg 碳12 的原子数目相等。在使用 摩尔时，基本单元应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的 特定组合”定义中的 0.012 kg 碳12 所含的原子数，就是阿伏加德罗常数的定义值， 而其近似值就是 6.021023 这个数值。 阿佛加德罗 生平简介： 意大利化学家。1776 年 8 月 9 日生于都灵市一个律师家庭，1856 年
16、 7 月 9 日卒于都灵 市。1792 年进都灵大学法律系学习，取得法学博士学位后，曾开业当律师。1800 年弃法从 理，十分勤奋，1820 年被聘任都灵大学理科教授。自 18 年被为都灵科学院院士后，还担 任过意大利教育委员和度量衡学会会长 贡献与成就： 阿佛加德罗在化学上的重大贡献是建立分子学说自从 1809 年盖吕萨克发表了当气体 进行化学反应时，其体积成简单整数比的定律后，这给道尔顿的原子论出了一道不能解决 的难题。为了使道尔顿原子论走出困境，阿伏伽德罗提出分子学说，基本论点是：（1）许 多气体分子是由两个原子组成的，如氧气、氮气，它们决非是单原子的。 （2）在同温、同 压下，同体积的
17、气体有同数个分子。虽然，阿伏伽德罗的分子学说是正确的，解决了道尔 顿原子论与盖吕萨克定律的矛盾，但是，当时的化学界受柏济力阿斯的二元说影响很深， 认为同一种原子不可能结合在一起。于是，阿伏加德罗的分子说，遭到泊济力阿斯为首的， 也包括道尔顿在内的化学家的反对，致使这一光辉成就埋没达十年之久，在他生前未能使 该学说取得化学界的公认。直到 1860 年，阿伏加德罗的学生康尼查罗把老师的学说写成 化学哲学教程概要小册子，并在德国卡尔斯鲁厄欧洲化学家学术讨论会上散发，才引 起著名化学家迈尔等的注意和承认，之后，阿伏伽德罗学说才被化学界所接受。如今，阿 伏加德罗的同温同压下同体积气体有同数个分子已被实验
18、证明，故这一假说已成为阿伏加 德罗定律。现在， 一摩尔物质所含的分子数已被测定为 6.021023，为了纪念阿伏加德罗 的伟大功绩，被命名为阿佛加德罗常数。它是自然科学中的基本常数之一。 七、教学反思 本节课是初中化学教学的一个难点，学生对物质的量及摩尔的理解总是有点模糊。 教学中，教师要帮助学生提炼生活中在计量方面经验，运用这方面的知识来建立“集合体” 的思想，并把它迁移到学习过的微观粒子统计上来。在学生对微观粒子的统计也产生需要 使用“集合体”的感觉时，提出物质的量的概念，并将它与其它国际单位制中的基本物理 量作比较，加深对概念的理解。学生对一个全新的概念的接受必定有个过程，这样缩短这 个过程，是教师加以研究的，但有一点可以肯定，有了相应经验作铺垫。比直接提出对学 生来说更容易接受一些。 6.021023 这个数字教师给出后，一定要让学生通过具体的、简单的计算体会这一数 字给出的科学依据，进一步加深学生对这一数字的印象。从教学实际效果来看，在阶段练 习中学生没有大困难，但一旦综合，还会有一部分学生陷入混乱。因此，一定要引导学生 理解概念，并及时辅以适当的训练。
