《物質(zhì)的量及其單位-摩爾》教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、概述
《物質(zhì)的量及其單位——摩爾》是人教課標(biāo)版高中化學(xué)必修①“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”的第一課時(shí)（45分鐘）。物質(zhì)的量及其單位摩爾，在研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)等方面的定量關(guān)系時(shí)是廣泛運(yùn)用的物理量。它在高中化學(xué)計(jì)算里還是最關(guān)鍵的概念，可使計(jì)算較為簡(jiǎn)捷明了，非常重要。本節(jié)教材的特點(diǎn)是概念多、理論性強(qiáng)，教學(xué)難度大；在本課時(shí)教學(xué)中安排了物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)幾個(gè)高難度的抽象概念，這些概念不僅涉及宏觀領(lǐng)域，還涉及微觀領(lǐng)域，難點(diǎn)集中，理解困難，為教學(xué)帶來(lái)了障礙。
二、教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能
1．了解科學(xué)上引入“物質(zhì)的量”這一物理量的必要性；能夠初步理解“物質(zhì)的量”及其單位——“摩爾”的意義，及阿伏加德羅常數(shù)的含義；
2．能夠了解物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間的關(guān)系，并能從物質(zhì)的量的角度來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀構(gòu)成，及化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量之間的關(guān)系。
過(guò)程與方法
1．通過(guò)分析所給資料，提高發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題的能力；在思考、討論和交流中提高獨(dú)立思考的能力以及養(yǎng)成與人合作的團(tuán)隊(duì)精神；
2．通過(guò)物質(zhì)的量的教學(xué)，體驗(yàn)科學(xué)家解決問(wèn)題的思維方法，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義；
3．在摩爾是堆量的教學(xué)中，提高遷移應(yīng)用的能力及想象力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1．通過(guò)對(duì)物質(zhì)宏觀與微觀間量的關(guān)系的探究，感受化學(xué)界的奇妙與和諧；能夠?qū)W(xué)習(xí)自然科學(xué)感興趣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
三、學(xué)習(xí)者特征分析
學(xué)生接受能力較強(qiáng)，處于初三和高一的銜接階段；在該階段學(xué)生對(duì)國(guó)際單位制中的“長(zhǎng)度”（單位：米）、“質(zhì)量”（單位：千克）等物理量已非常熟悉，但對(duì)國(guó)際單位制中的“物質(zhì)的量”這一物理量非常陌生，而且易將“物質(zhì)的量”這一抽象概念與“物質(zhì)的質(zhì)量”相混。 學(xué)生的好奇心強(qiáng)，已具備了探究的意識(shí)；掌握了探究必備的相關(guān)知識(shí)，如知道化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)構(gòu)成的微粒按一定的數(shù)量比進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)質(zhì)量滿足質(zhì)量守恒定律。
四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
教師引導(dǎo)探究，啟發(fā)學(xué)生自主建構(gòu)概念。
對(duì)于抽象概念的突破，采用直觀的方式展示，如視頻、動(dòng)畫(huà)等，變靜為動(dòng)，使抽象的概念具體化、形象化，從而幫助學(xué)生理解并自己建構(gòu)新概念。
五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)
PPT課件
概念動(dòng)畫(huà)
實(shí)驗(yàn)視頻
相關(guān)圖片
多媒體教室
六、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：提出問(wèn)題
（一）情境引入
教師通過(guò)學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng)視頻引入（此處需常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)視頻，如炭在氧氣中燃燒）
學(xué)生觀看視頻，從化學(xué)反應(yīng)方程式出發(fā)，討論分析其中包含的意義。
C?O2點(diǎn)燃CO2
微觀粒子數(shù) 11 1
物質(zhì)質(zhì)量12g 32g 44g
設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，學(xué)生將這一反應(yīng)中所包含的意義進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)：
（1）從質(zhì)量守恒的角度，12克碳和32克氧氣反應(yīng)生成44克二氧化碳（2）從微觀機(jī)理角度，1個(gè)碳原子和一個(gè)氧分子結(jié)合生成一個(gè)二氧化碳分子。
（二）提出問(wèn)題
教師從學(xué)生的討論結(jié)果出發(fā)，提出引導(dǎo)問(wèn)題：物質(zhì)是由微粒構(gòu)成，物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)是微粒按一定數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的，那可稱(chēng)量物質(zhì)與微粒之間是否存在一種聯(lián)系？我們有何辦法能將微粒數(shù)量與物質(zhì)質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)？
學(xué)生積極思考，討論，想辦法
設(shè)計(jì)意圖：在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，從而為學(xué)生了解引入“物質(zhì)的量”這一概念的必要性打好基礎(chǔ)。
環(huán)節(jié)二：方法探究
（1）從微觀角度出發(fā)，探究解決問(wèn)題的方法
學(xué)生分組匯報(bào)所想出的辦法；
教師針對(duì)學(xué)生討論結(jié)果，將學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程與科學(xué)探究的思維方法聯(lián)在一起，模擬科學(xué)家解決問(wèn)題的過(guò)程（以一個(gè)某種原子為例，此處要標(biāo)出1個(gè)原子的質(zhì)量（用普通天平不可稱(chēng)量），為將微粒與物質(zhì)質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)，將此種原子由一個(gè)開(kāi)始不斷堆積（此處需要媒體課件，展示微粒堆積的`過(guò)程），同時(shí)質(zhì)量隨微粒數(shù)目的增加而相應(yīng)的增長(zhǎng)，直
到有一刻該微粒集體的質(zhì)量可稱(chēng)量。就可說(shuō)某克的物質(zhì)中微粒數(shù)目是多少。）
學(xué)生體會(huì)，聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，其核心是一種化小為大的思想。
（2）摩爾——堆量
教師以學(xué)生常見(jiàn)的物質(zhì)為例，演示其粒子堆積的過(guò)程，并伴有總質(zhì)量、粒子總數(shù)的同步變化。（如以碳原子為例，展示碳在堆積的動(dòng)畫(huà)課件）當(dāng)堆積的微粒數(shù)為6.02?10我們就說(shuō)這是1摩爾，如以碳原子為例，6.02?10
子。
學(xué)生進(jìn)一步的體會(huì)摩爾是聯(lián)系宏觀與微觀數(shù)量的橋梁。
教師啟發(fā)學(xué)生思考生活中有哪些表示量的名詞與摩爾相似。
學(xué)生思考，并回答常見(jiàn)量詞的名稱(chēng)，如“雙”、“打”，“公斤”等
（3）遷移應(yīng)用
教師將示例微粒改變，而微粒數(shù)目6.02?10232323時(shí)，個(gè)碳原子，我們就說(shuō)這是1摩爾的碳原不變，引導(dǎo)學(xué)生回答此時(shí)這些微粒量是否為1摩爾？（此處需1摩爾不同物質(zhì)的相關(guān)圖片）
學(xué)生回答肯定，并得出結(jié)論：將示例微粒改變，同樣數(shù)目是6.02?1023時(shí)，我們說(shuō)它是1摩爾。
設(shè)計(jì)意圖：圍繞提出的問(wèn)題，再現(xiàn)科學(xué)家解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家解決問(wèn)題時(shí)的思維和方法；通過(guò)一種物質(zhì)遷移至其它物質(zhì)，使學(xué)生體會(huì)摩爾是一量的單位。
環(huán)節(jié)三： “物質(zhì)的量”概念
（1）摩爾——“物質(zhì)的量”的單位
教師進(jìn)而指出“摩爾”是“物質(zhì)的量”的單位，就像“千克”是“質(zhì)量”單位，“米”是“長(zhǎng)度”的單位。（舉例類(lèi)比），摩爾簡(jiǎn)稱(chēng)“摩”，符號(hào)：mol
學(xué)生理解，并細(xì)細(xì)體會(huì)摩爾與物質(zhì)的量間的關(guān)系。
（2）“物質(zhì)的量”——國(guó)際單位制7個(gè)基本單位之一
教師展示有關(guān)國(guó)際單位制中7個(gè)基本單位的信息（此處需要有關(guān)國(guó)際單位制方面的圖片），物質(zhì)的量是其中之一，記作n。
學(xué)生看教材P12資料卡片，結(jié)合已有知識(shí)初步建構(gòu)新概念。
（3）“物質(zhì)的質(zhì)量”與“物質(zhì)的量”
教師提出思考問(wèn)題： “物質(zhì)的量”是“物質(zhì)的質(zhì)量”嗎？為什么？并結(jié)合教材P11圖1-11給出結(jié)論。
學(xué)生思考，討論。
（“物質(zhì)的量”不同于“物質(zhì)的質(zhì)量”。如以炭為例，12克C-12含有6.02?10
子，物質(zhì)的質(zhì)量12克，而“物質(zhì)的量”是1摩爾。）
（4）阿伏加德羅常數(shù)
教師介紹：國(guó)際上規(guī)定，1摩爾任何微粒所含有的微粒數(shù)與12克C-12所含有的碳原子23個(gè)碳原
數(shù)相等。實(shí)驗(yàn)表明，這數(shù)目約為6.02?1023。6.02?1023mol
NA
學(xué)生體會(huì)，記憶。 ?1稱(chēng)為阿伏加德羅常數(shù)，符號(hào)：
設(shè)計(jì)意圖：在摩爾——堆量的基礎(chǔ)上，提出了“物質(zhì)的量”概念，降低了學(xué)生在理解這一抽象概念時(shí)的難度；通過(guò)將常見(jiàn)物理量，及易混概念對(duì)比分析，使學(xué)生從整體上初步完成了新概念的建構(gòu)過(guò)程。
環(huán)節(jié)四： “物質(zhì)的量”的應(yīng)用
在初步了解了物質(zhì)的量等相關(guān)概念后，教師讓學(xué)生繼續(xù)完善在環(huán)節(jié)一中做的分析，將物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、微粒數(shù)聯(lián)系在一起。
學(xué)生思考、討論做出總結(jié)：
C?O2點(diǎn)燃CO2
微觀粒子數(shù) 11 1
1NA 1NA 1NA
物質(zhì)的量 1摩 1摩 1摩
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)將物質(zhì)的量（摩爾）概念再次應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)，使學(xué)生更好的體會(huì)“物質(zhì)的量”作為聯(lián)系宏觀質(zhì)量與微觀數(shù)量間的橋梁給我們研究問(wèn)題帶來(lái)的便利，進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解，并為以后進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)計(jì)算的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
本節(jié)課從以下方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：
學(xué)習(xí)參與情況：積極參加小組討論活動(dòng)，吸取其它同學(xué)在該問(wèn)題中正確的地方，有根據(jù)的提出自己的看法主張。
自主學(xué)習(xí)情況：聯(lián)系已有的生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)的能力。
反饋練習(xí)：
判斷下列說(shuō)法是否合理，并說(shuō)明理由：
1．摩爾是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一
2．含有阿伏加德羅常數(shù)（NA）個(gè)微粒的集體就是1摩爾
233．NA的精確值為6.02?10，單位為mol
23?1 4．1摩爾物質(zhì)均約含有6.02?10分子
235．0.1molH2O中含有0.2?6.02?10個(gè)H原子
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