楊麗 陳楊紅

【內(nèi)容摘要】物質(zhì)的量是國(guó)際單位制的7個(gè)基本單位之一，在中學(xué)化學(xué)計(jì)算中處于重要地位。由于“摩爾”概念比較抽象，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用錯(cuò)誤。本文從一個(gè)化學(xué)方程式入手，從本質(zhì)上理解“摩爾”的概念，為有關(guān)“摩爾”的計(jì)算奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】物質(zhì)的量 ?摩爾

一、教學(xué)目標(biāo)定位

物質(zhì)的量是中學(xué)化學(xué)中一個(gè)十分重要的概念，貫穿于高中化學(xué)的始終，在化學(xué)計(jì)算中處于核心位置。但是相關(guān)概念比較抽象，理解起來(lái)晦澀難懂，每每教學(xué)進(jìn)行到這兒學(xué)生都喊難，難在哪兒？

首先，是東西方文化差異給學(xué)生造成的學(xué)習(xí)障礙：“物質(zhì)的量”更像我們漢語(yǔ)里有定語(yǔ)的短語(yǔ)而不是一個(gè)名詞。其次，“物質(zhì)的量”這個(gè)概念學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，不像長(zhǎng)度，質(zhì)量等有生活經(jīng)驗(yàn)做鋪墊，也不像元素及其化合物的性質(zhì)或者是離子反應(yīng)等可通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀現(xiàn)象來(lái)幫助理解。

傳統(tǒng)的教學(xué)中往往花費(fèi)較多的課時(shí)進(jìn)行全面細(xì)致的概念講解，但學(xué)生的這些學(xué)習(xí)困難仍然存在，然而，隨著化學(xué)學(xué)習(xí)的深入和“物質(zhì)的量”在計(jì)算中的應(yīng)用，過(guò)了新課學(xué)習(xí)這一段后，重應(yīng)用輕概念，學(xué)生也就不再將其視為難點(diǎn)，絕大多數(shù)學(xué)生都可以熟練應(yīng)用物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算和表述。所以這部分的教學(xué)目標(biāo)定位于：認(rèn)識(shí)摩爾是物質(zhì)的量的單位，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算。不必過(guò)多的糾纏于概念的剖析而重在簡(jiǎn)單應(yīng)用，讓學(xué)生在應(yīng)用中體會(huì)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)思路

經(jīng)過(guò)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解一個(gè)分子與幾個(gè)分子反應(yīng)的這種簡(jiǎn)單關(guān)系，也知道反應(yīng)中各物質(zhì)是按照一定的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，引出“物質(zhì)的量”概念。

1.創(chuàng)設(shè)情景，引入課題

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不論是單質(zhì)還是化合物宏觀上大多都是肉眼可見并可稱得其質(zhì)量或量得其體積的，然而事實(shí)上化學(xué)反應(yīng)中原子、分子或離子等粒子按照一定數(shù)目比進(jìn)行的，而這些粒子又是肉眼看不見而且難以稱量的。需要一個(gè)橋梁來(lái)建立宏觀上可稱量的物質(zhì)質(zhì)量和微觀微粒數(shù)目之間的聯(lián)系，來(lái)知道一定質(zhì)量物質(zhì)所含的微粒數(shù)目或者是知道微粒的數(shù)目能計(jì)算出物質(zhì)的質(zhì)量。

2.物質(zhì)的量、摩爾、阿伏伽德羅常數(shù)等概念的導(dǎo)出

一個(gè)分子看不見摸不著，無(wú)法稱量，一百個(gè)，一萬(wàn)個(gè)也還是無(wú)法稱量，但是當(dāng)數(shù)目積累到一定大的時(shí)候就變成了宏觀可稱量的物質(zhì)。順勢(shì)引出物質(zhì)的量的概念就是這么一個(gè)表示一定數(shù)目粒子的集合體。并且這個(gè)一定數(shù)目是很龐大的數(shù)目，可以達(dá)到十的二十幾次方，所以用個(gè)來(lái)計(jì)量很不方便，把很多個(gè)微粒打包用摩爾計(jì)量。由于數(shù)據(jù)過(guò)于龐大，只用于描述微觀粒子不能用于計(jì)量宏觀物質(zhì)且使用時(shí)要指明微粒的名稱，緊接著用幾個(gè)是非判斷來(lái)強(qiáng)化物質(zhì)的量、摩爾的使用注意事項(xiàng)。

到底選擇多少個(gè)粒子作為一個(gè)集合也就是1mol合適呢？此時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣已被調(diào)動(dòng)上來(lái)，他們很想知道這一個(gè)集合到底是多大。科學(xué)上規(guī)定：1mol物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)粒子，此時(shí)，這個(gè)集合體到底是多大已經(jīng)呼之欲出。

阿伏伽德羅常數(shù)的定義已經(jīng)順理成章，而且引人入勝，講解之后，豁然開朗?！鞍⒎さ铝_常數(shù)規(guī)定為12克12C所含的碳原子數(shù)，約為6.02×1023 mol-1”，阿伏伽德羅常數(shù)就是描述了每摩爾物質(zhì)所含的微粒數(shù)目，單位應(yīng)為：個(gè)/mol，但是西方的計(jì)量單位中沒(méi)有“個(gè)”，所以阿伏伽德羅常數(shù)的單位為mol-1。

3.計(jì)算推導(dǎo)和鞏固應(yīng)用

根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)的定義：1mol物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)粒子。即：1mol O2中約含6.02×1023氧分子。

nmol的某種微粒集合體中所含的微粒數(shù)約為n×6.02×1023。

推導(dǎo)出微粒個(gè)數(shù)和物質(zhì)的量之間的關(guān)系：N=n×NA

同時(shí)講解：由于NA為常數(shù)，微粒個(gè)數(shù)N與物質(zhì)的量n之間成正比關(guān)系。并且微粒個(gè)數(shù)、阿伏伽德羅常數(shù)和物質(zhì)的量三個(gè)物理量中已知任意兩個(gè)可以求出另外一個(gè)。

三、教學(xué)反思

在教學(xué)中，用上述設(shè)計(jì)講解，有80%學(xué)生明顯能夠獨(dú)立完成練習(xí)題，僅個(gè)別學(xué)生，有這樣那樣的問(wèn)題。此方法從學(xué)生已有知識(shí)入手，學(xué)生容易理解，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和循序漸進(jìn)的教學(xué)原則。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 趙鳳玲. 新課程背景下高一化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)研究，成都市樹德中學(xué).

[2] 方婷、王祖浩. 國(guó)內(nèi)外關(guān)于“物質(zhì)的量”概念的研究及啟示，《化學(xué)教育》，2008期第5期.

[3] 曹俐.《物質(zhì)的量》的教學(xué)設(shè)計(jì)，貴陽(yáng)市第三實(shí)驗(yàn)中學(xué).

（作者單位：湖北省十堰市東風(fēng)高級(jí)中學(xué);湖北省十堰市實(shí)驗(yàn)中學(xué)）