范紅艷(運(yùn)城市衛(wèi)生學(xué)校 山西 運(yùn)城 044000)
關(guān)于衛(wèi)校化學(xué)課“物質(zhì)的量”概念的教學(xué)
范紅艷
(運(yùn)城市衛(wèi)生學(xué)校 山西 運(yùn)城 044000)
在衛(wèi)校化學(xué)教學(xué)中,“物質(zhì)的量”是十分重要的概念,在教學(xué)中教師通過借助學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),講練結(jié)合地講授這一概念,可為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)課程打下基礎(chǔ)。
衛(wèi)校;化學(xué)課;物質(zhì)的量;概念教學(xué);講練結(jié)合
化學(xué)課程是中職學(xué)校醫(yī)藥衛(wèi)生類專業(yè)的必修課,而“物質(zhì)的量”是該學(xué)科教學(xué)中的一個(gè)十分重要的概念,它貫穿于教學(xué)的始終,在化學(xué)計(jì)算中處于核心地位。因此,教好“物質(zhì)的量”這一概念,不僅能直接幫助學(xué)生掌握好本章中的有關(guān)摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),也可為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
盡管中職學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)過一年的化學(xué)課程,但化學(xué)課中的許多內(nèi)容與實(shí)際生活有距離,而且學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差,聽課困難,很多學(xué)生反映上課聽不懂,畏懼、害怕學(xué)習(xí)化學(xué),甚至討厭化學(xué)。由于“物質(zhì)的量”這一節(jié)的概念比較抽象,限于接受能力,還有相當(dāng)一部分學(xué)生需要教師將一個(gè)知識(shí)點(diǎn)多次講解以強(qiáng)化理解與記憶,不能要求所有中職學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容理解透徹。因此,在教學(xué)中,要考慮學(xué)生的接受能力,在注意概念的科學(xué)性的同時(shí),也要恰當(dāng)掌握教材的深度和廣度,更要防止不必要的加深、拔高,加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。
(一)導(dǎo)入
課堂教學(xué)中提問是聯(lián)系師生的紐帶,是師生互相交流、溝通的渠道,是啟迪學(xué)生思維、打開智慧之門的鑰匙。一個(gè)有趣的提問,往往能夠激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,從而產(chǎn)生強(qiáng)大的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。可通過生活中的某些質(zhì)量小、數(shù)量大的實(shí)例對(duì)比指出化學(xué)反應(yīng)中存在的相同情況,提出“物質(zhì)的量”的概念。
提出問題:“大米、芝麻、白豆等為什么通常用kg或袋作單位,而不用米粒數(shù)來計(jì)量?火柴、香煙為什么要成盒銷售?”大米的單位(粒)與實(shí)際生活中并不使用粒的矛盾,這個(gè)有趣的提問,往往能夠激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。繼續(xù)深入,“日常生活中,當(dāng)某物質(zhì)的質(zhì)量很大時(shí),一般不會(huì)用兩或克表示,而用噸等計(jì)量單位表示,如一輛汽車的質(zhì)量為3噸,不會(huì)說是 3×106克?!弊寣W(xué)生在思考回答中得出計(jì)量物質(zhì)時(shí)通常選用合適的計(jì)量單位,把很大或很小的數(shù)值變?yōu)檫m中的數(shù)值,利于計(jì)算、使用。
再結(jié)合初中已經(jīng)學(xué)過“宏觀物質(zhì)都是由分子、原子、離子等肉眼看不到的微粒組成”的知識(shí),舉例一滴水由許許多多水分子組成,一塊金剛石由許許多多碳原子組成,一勺食鹽是由許許多多的Na+和Cl-組成。得出結(jié)論:分子、原子、離子都屬于微粒;有兩個(gè)特點(diǎn),肉眼看不見和難以稱量。層層遞進(jìn)地啟發(fā)學(xué)生尋找聯(lián)系看不見也難于稱量的微觀粒子與可稱量的物質(zhì)之間的橋梁,引入“物質(zhì)的量”這一概念。
(二)“物質(zhì)的量”的基本概念
在教學(xué)中,教師希望對(duì)每一個(gè)基本概念都能講解得深而透,不希望學(xué)生一知半解,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過分注重概念本身的含義與科學(xué)性的現(xiàn)象,容易產(chǎn)生從“概念到概念”的偏差?!拔镔|(zhì)的量”的概念比較抽象,可采用模糊教學(xué),在教學(xué)中靈活把握,才能體現(xiàn)教學(xué)的藝術(shù)。
可采用類比教學(xué),借助投影儀引入學(xué)生所學(xué)過的基本物理量進(jìn)行對(duì)比講解,先引入長度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度、電流強(qiáng)度等五個(gè)物理量,讓學(xué)生回答單位名稱和符號(hào),再向?qū)W生講解:如長度可用來表示物體的長短,溫度可表示物體的冷熱程度一樣,“物質(zhì)的量”是國際單位制的7個(gè)基本物理量之一,是一個(gè)物理量。“物質(zhì)的量”可用來計(jì)量大量微粒的集合體中微粒的多少,用表示。這樣,會(huì)使學(xué)生容易接受“物質(zhì)的量”這一新的物理量。
同時(shí),強(qiáng)調(diào)如時(shí)間、質(zhì)量這些物理量一樣,“物質(zhì)的量”是專有名詞,這四個(gè)字是一個(gè)整體,不能分開,不能隨意增添或簡(jiǎn)化任何字,不能拆開理解。例如,硫酸的物質(zhì)的量,不能簡(jiǎn)化為硫酸的量,也不能說成硫酸的質(zhì)量或硫酸的數(shù)量。
(三)“物質(zhì)的量”的單位
提出問題,啟發(fā)學(xué)生思考:“既然物質(zhì)的量是表示‘物質(zhì)微粒數(shù)目多少'的物理量,為什么單位不是‘個(gè)',而是‘摩爾',兩者有何關(guān)系?”
舉例并討論:
一盒粉筆——50支粉筆
一打毛巾——12條毛巾;
一箱牛奶——20包牛奶;
一摩爾微粒——?個(gè)微粒。
由此引出阿伏伽德羅常數(shù)的概念。
組成物質(zhì)的粒子數(shù)目非常多,一滴水約有15萬億億個(gè)水分子,如果用“個(gè)”作為單位,會(huì)使數(shù)值太大,因此就需要用一個(gè)固定數(shù)目的集體作計(jì)數(shù)單位。通過聯(lián)系生活中小而多的實(shí)例對(duì)比來幫助學(xué)生理解摩爾的概念,使學(xué)生對(duì)摩爾的抽象概念具體化。宏觀是這樣,微觀也是這樣,對(duì)于數(shù)目較多的微粒,為了使用上的方便,采用固定數(shù)目的集合體作為計(jì)量單位。物質(zhì)的量的單位就是摩爾,用來表示微粒固定數(shù)目的集合體,并由此引出阿伏伽德羅常數(shù)的概念。
(四)引入阿伏伽德羅常數(shù)(NA)的概念
根據(jù)前后知識(shí)點(diǎn)的銜接及過渡,循序漸進(jìn)地提問:“物質(zhì)的量是用來表示物質(zhì)所含粒子數(shù)目的多少,一打是12個(gè),那么,物質(zhì)的量的1個(gè)單位即1摩爾表示的粒子數(shù)目是多少呢?它又是如何得來的?”以此激發(fā)學(xué)生的興趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,再進(jìn)行講解。
物質(zhì)的量用12克12C所含的碳原子數(shù)目作為計(jì)數(shù)單位,如果一定量的粒子集體中含有的粒子數(shù)與0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)目相同,就稱為1mol,這個(gè)數(shù)值最早由意大利化學(xué)家阿伏伽德羅提出,故稱為阿伏伽德羅常數(shù)。1mol任何粒子的粒子數(shù)目都是阿伏伽德羅數(shù)。同時(shí)向?qū)W生展示1 mol C、1 mol H2O、1 mol Fe等實(shí)物,使學(xué)生真實(shí)地看到、感受到1摩爾物質(zhì)。最后,用類比的方法說明阿伏伽德羅常數(shù)和6.02×1023的關(guān)系就像圓周率π和3.14的關(guān)系一樣,每摩爾物質(zhì)都含有阿佛加德羅常數(shù)個(gè)微粒,取近似值為6.02×1023。
(五)講練結(jié)合
由于“物質(zhì)的量”這一概念對(duì)于初學(xué)者在理解上有一定的困難,一節(jié)課不能講授完概念的全部問題,需要準(zhǔn)備大量的習(xí)題,邊講解、邊練習(xí),讓學(xué)生在思考問題、回答問題中慢慢理解。
例1 說出下列符號(hào)的意義:
A.2 H;B.2 mol H;C.2 mol H+;D.2 mol H2
答案:A為2個(gè)氫原子;B為2摩爾氫原子;C為2摩爾氫離子;D為2摩爾氫分子。
同樣都是氫,由于粒子的種類不同,表示的含義也不同。
分析:使用物質(zhì)的量時(shí),必須指明粒子(分子,原子,離子,質(zhì)子等)的種類。
例2 判斷正誤,說明理由( )
A.1 mol Fe (√);
B.1 mol 氮 (×);理由:沒有指出是分子、原子或離子
C.1 mol H2O (√);
D.1 mol 汽車 (×)理由:汽車不是微觀粒子
分析:使用摩爾時(shí)應(yīng)該用化學(xué)式指明微粒種類或其組合,不應(yīng)使用該粒子的中文名稱,且摩爾只用于微觀粒子而不能用于宏觀粒子。
例3 A.在5 mol O2中含有的O2的分子數(shù)目是多少?含有的O的原子數(shù)目是多少?B.3.01×1023個(gè)H,合多少摩爾?其物質(zhì)的量是多少?C.N個(gè)水分子的物質(zhì)的量(n)是多少?(已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA)
通過以上練習(xí),教師引導(dǎo)學(xué)生共同總結(jié)得出粒子的總個(gè)數(shù)N、阿伏伽德羅常數(shù)為NA、物質(zhì)的量三者之間的關(guān)系。最后,向?qū)W生講述摩爾是一個(gè)巨大數(shù)量粒子結(jié)合體,可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,而沒有0.5個(gè)O2或0.01個(gè)H2SO4。
這樣,通過適當(dāng)?shù)姆謱泳毩?xí)指出學(xué)習(xí)摩爾需要注意的問題,幫助學(xué)生由淺入深地掌握本節(jié)知識(shí),并歸納總結(jié)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量需要注意的問題:(1)物質(zhì)的量——物理量,摩爾——單位;(2)研究對(duì)象——微觀粒子(原子、分子、離子、質(zhì)子、中子、電子、原子團(tuán)或特定組合);(3)使用時(shí)必須指明微粒名稱。
“物質(zhì)的量”這一節(jié)內(nèi)容的講授以往都是教師一個(gè)人的“獨(dú)角戲”,教師費(fèi)盡心思,想把知識(shí)點(diǎn)講清楚、講透徹,而此階段學(xué)生邏輯思維能力欠發(fā)達(dá),理解抽象概念能力不強(qiáng),因而教學(xué)效果不佳。
采用本文所述的教學(xué)方法,能使學(xué)生體會(huì)建立概念的必要性和意義,探求概念建立的方法。由于少了教師的思想束縛,尊重了學(xué)生已有的認(rèn)知水平,在整堂課中,學(xué)生的表現(xiàn)突出,提高了課堂教學(xué)效率。
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(本文責(zé)任編輯:張維佳)
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1672-5727(2011)05-0123-02
范紅艷(1972—),女,山西運(yùn)城人,碩士,山西省運(yùn)城市衛(wèi)生學(xué)校講師,主要從事化學(xué)課教學(xué)。