必修1教學(xué)建議江婷

1、必修1第一章從實驗學(xué)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用教學(xué)建議廣州市第二中學(xué) 江婷一、教材分析1教學(xué)內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)有很多是在溶液中進行的，本節(jié)內(nèi)容抓住一般反應(yīng)都在溶液中進行的特點，設(shè)計以“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”作為主要教學(xué)目標(biāo)，將物質(zhì)的量等基本概念作為化學(xué)計量。溶液的配制方法既是化學(xué)實驗的基本方法和技能，也是對知識的應(yīng)用。介紹物質(zhì)的量濃度，就必須引入物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等概念，物質(zhì)的量的有關(guān)知識，被作為化學(xué)實驗中的計量來呈現(xiàn)，從而突出了本章實驗主題。2教材地位物質(zhì)的量是聯(lián)系宏觀數(shù)量及微觀粒子之間的橋梁。通過物質(zhì)的量可定量認(rèn)識物質(zhì)組成，定量計量化學(xué)反應(yīng)。物質(zhì)的量及其相關(guān)概念，均屬于“工具性”的概念

2、，在后續(xù)許多涉及計算或?qū)嶒灥慕虒W(xué)中會不斷得以使用。因此，本節(jié)教材具有承前啟后的作用，既對本章第一節(jié)化學(xué)實驗基本方法所學(xué)內(nèi)容加以鞏固，同時也為今后的學(xué)習(xí)埋下伏筆。二、學(xué)生情況分析學(xué)生已學(xué)過原子、分子、離子等微觀粒子，并對這些粒子有基本的了解。同時，學(xué)生對于宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積等內(nèi)涵也有所了解。學(xué)生所具有的這兩項基本知識有利于構(gòu)建宏觀與微觀之間的聯(lián)系。另外，通過上節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對化學(xué)實驗有更進一步的認(rèn)識，這將有利于本節(jié)學(xué)習(xí)過程中的實驗探究。三、教學(xué)目標(biāo)1知識與技能（1）知道物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量，并通過物質(zhì)的量建起宏觀量和微觀量之間的關(guān)系。（2）知道物質(zhì)的量及其單位摩爾

3、的含義，并能進行物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間的換算。（3）知道摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積以及物質(zhì)的量濃度的含義，能夠進行物質(zhì)的量與物質(zhì)質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積、溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之間的換算。（4）理解在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。（5）初步學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，知道溶液配制的有關(guān)步驟和方法，了解容量瓶在配制中的作用以及使用方法。（6）知道溶液稀釋是物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的具體應(yīng)用，知道溶液稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變。2. 過程與方法（1）充分利用教材中呈現(xiàn)的圖片、表格、數(shù)據(jù)、資料卡片以及科學(xué)探究等欄目實現(xiàn)抽象概念具體化，充分培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、歸納推理的能力

4、以及了解通過控制變量進行實驗探究的學(xué)科研究方法。（2）通過典型例題的分析，鞏固學(xué)生對物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等概念的理解及應(yīng)用，并從概念的應(yīng)用中，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和計算能力。（3）通過配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，提高學(xué)生的實驗操作能力；通過對配液儀器的選擇，培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)不同的實驗精確度要求選擇相應(yīng)的儀器的化學(xué)實驗方法；通過對實驗誤差的分析，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會緊扣實驗原理對定量實驗進行誤差分析的能力。（4）以“科學(xué)探究”中涉及的反應(yīng)為例引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識：化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量與其在化學(xué)反應(yīng)方程式中的相應(yīng)計量數(shù)的比例關(guān)系。3情感態(tài)度與價值觀（1）通過對物質(zhì)的量概念的透徹理

5、解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。（2）通過溶液的配制實驗，體驗定量研究的方法。五、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點：對物質(zhì)的量及其相關(guān)概念的應(yīng)用；掌握配制一定體積物質(zhì)的量濃度溶液的方法。教學(xué)難點：對物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的理解；一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法。 六、教學(xué)建議1抽取概念核心、突出概念的本質(zhì)本節(jié)內(nèi)容課標(biāo)的要求“認(rèn)識摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，能用于進行簡單的化學(xué)計算，體會定量研究的方法對研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用”，本節(jié)教學(xué)過程應(yīng)避免花費過多的時間辨析各種概念，而應(yīng)強調(diào)突出概念的應(yīng)用，特別是在實驗中的應(yīng)用。學(xué)生在剛開始接觸本節(jié)內(nèi)容的時候，往往會感覺到內(nèi)容比較抽象。而在以往的教學(xué)

6、設(shè)計中，老師們可能認(rèn)為這是學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)的一個難點，所以在教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計上都會想出很多方法去引入、舉例、類比，或者是為了讓學(xué)生盡早掌握該部分知識點在高考的某些題型上的要求，也會引申介紹很多與物質(zhì)的量、氣體摩爾體積相關(guān)的知識，以求做到知識傳授的完整性與系統(tǒng)性。這樣一來，實際上是將簡單問題復(fù)雜化。對于“物質(zhì)的量”這個概念，其實就是描述一定數(shù)目微觀粒子的集合體的物理量。對于這個概念的理解，當(dāng)學(xué)生經(jīng)過了一段時間的消化與運用的話，一般就不再存在太大的理解問題。因此，在教學(xué)過程中，要抽取出最核心和重點的內(nèi)容出來，讓學(xué)生能夠明確為什么要引入“物質(zhì)的量”這樣一個物理量，這個物理量又如何運用在化學(xué)計量中，希

7、望能夠在有限的課堂教學(xué)時間里突出問題的重點。本節(jié)教材中所涉及的幾個概念，都完全可以直接簡單引入。例如，在引入“物質(zhì)的量”這一概念時，不妨結(jié)合本節(jié)教材中的第一段內(nèi)容在化學(xué)實驗室做實驗時，取用的藥品無論是單質(zhì)還是化合物，都是可以用器具稱量的。而物質(zhì)之間所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是原子、離子或分子之間按一定的數(shù)目關(guān)系進行的，對此，不僅我們用肉眼直接看不到，也難以稱量。那么，可稱量的物質(zhì)與原子、離子或分子之間有什么聯(lián)系呢？能否用一定數(shù)目的粒子集合體來計量它們之間的關(guān)系呢？國際科學(xué)界建議采用“物質(zhì)的量”這個“物理量”把一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來。引導(dǎo)學(xué)生：物質(zhì)的量，它表示含有一定數(shù)

8、目的粒子的集合體，符號為n；摩爾（簡稱摩）是“物質(zhì)的量”的單位，符號為mol；1mol粒子集體所含的粒子數(shù)約為6.02×1023。結(jié)合教材中圖111，引導(dǎo)學(xué)生從1mol H2O含有6.02×1023個水分子，質(zhì)量為18g；1mol Al含有6.02×1023鋁原子，質(zhì)量為27g，體會物質(zhì)的量的“橋梁”作用。以上內(nèi)容的教學(xué)簡潔明了，學(xué)生基本上就能初步認(rèn)識物質(zhì)的量含義以及體會引入物質(zhì)的量的意義，并迅速建立物質(zhì)的量與微粒個數(shù)、物質(zhì)質(zhì)量之間的聯(lián)系。而在此基礎(chǔ)上進一步把課本所提到的其他內(nèi)容（如1摩爾的標(biāo)準(zhǔn)、阿伏加德羅常數(shù)的定義等）加以完善，學(xué)生基本上就能運用這些知識解決基本

9、的問題了。2充分利用教材欄目，挖掘內(nèi)涵在教學(xué)素材的準(zhǔn)備過程中，我們大可不必舍近而求遠(yuǎn)。事實上，教材中有許多的圖片以及“資料卡片”、“科學(xué)探究”欄目都是很好的可利用的資源。例如：圖111“1mol物質(zhì)的質(zhì)量及所含粒子數(shù)”能有效幫助學(xué)生理解物質(zhì)的量的橋梁作用。體會1mol不同物質(zhì)中含有的粒子數(shù)是相同的，但由于不同粒子的質(zhì)量不同，1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。圖112“微觀粒子與可稱量物質(zhì)之間存在著一定的聯(lián)系”揭示了阿伏加德羅常數(shù)的重要意義。圖113“1mol的幾種物質(zhì)”中呈現(xiàn)了七種物質(zhì)當(dāng)其物質(zhì)的量為1mol時對應(yīng)的質(zhì)量是多少克。此處注意引導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，自主歸納出1mol的物質(zhì)其質(zhì)量在數(shù)值的規(guī)律，

10、并進一步引入摩爾質(zhì)量的概念及數(shù)值特征。圖115“標(biāo)準(zhǔn)狀況時的氣體摩爾體積示意圖”將有助于學(xué)生形象體會氣體微粒之間的距離，理解為什么只有氣體在同溫、同壓、同物質(zhì)的量的條件下會具有相同的體積，即只有氣體才具有“氣體摩爾體積”?？上?qū)W生說明22.4L/mol是特定條件下的氣體摩爾體積，建議自制22.4L模型進行展示。圖116“體檢的一些指標(biāo)用物質(zhì)的量濃度表示”則可作為引入物質(zhì)的量濃度的教學(xué)素材。通過對圖中各項目的濃度的觀察，引導(dǎo)學(xué)生體會溶液濃度表示的多樣性，只是為了在生產(chǎn)和科學(xué)研究過程中更加便利，物質(zhì)的量濃度使用得更為廣泛。教材中的資料卡片，則有利于讓學(xué)生理解物質(zhì)的量無非就是一個像“長度”、“質(zhì)量”

11、一樣的物理量。通過對圖片的觀察、對數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生可自主地獲得必要的信息或找到規(guī)律，將相對抽象的概念具體化，簡單化。P13的“科學(xué)探究”欄目。教材通過學(xué)生所熟悉的水的電解實驗，讓學(xué)生自主了解物質(zhì)的量與體積的關(guān)系，自然引出氣體摩爾體積的概念以及標(biāo)況下氣體摩爾體積的數(shù)值。該欄目中有三個表格，作用各不相同。第一個表格是：質(zhì)量物質(zhì)的量H2和O2的物質(zhì)的量的比H2O2學(xué)生通過實驗觀察和運用前面所學(xué)的計量關(guān)系進行推算，可初步得出推論：相同條件（同溫同壓）下1mol O2和1mol H2體積相同。第二個表格，給出0、101kPa（標(biāo)況）時O2和H2的密度，計算出1molO2和H2的體積。密度/g·

12、L11mol物質(zhì)的體積O21.429H20.0899學(xué)生通過分析討論計算結(jié)果的過程中自主得出結(jié)論：相同溫度和壓強下，1mol O2或H2占有相同的體積；標(biāo)況下，1mol O2或H2的體積約為22.4L。而在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)由具體到一般的邏輯推理：1mol 任何氣體占有相同的體積；標(biāo)況下，1mol 任何氣體的體積約為22.4L。第三個表格，給出20（常壓）時幾種固體和液體的密度，計算1mol這幾種物質(zhì)的體積。密度/g·cm31mol物質(zhì)的體積Fe7.86Al2.70H2O0.998H2SO41.83通過對求得的結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，學(xué)生從相同條件下1mol特定的幾種物質(zhì)的體積差異上進一步得出一

13、般規(guī)律：相同條件下，1mol不同的固體物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的體積是不同的。通過以上環(huán)節(jié)，學(xué)生就已經(jīng)對氣體摩爾體積的概念及標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積數(shù)值有了深刻的了解，同時激發(fā)學(xué)生進一步了解形成以上結(jié)論的原因的學(xué)習(xí)動力?？茖W(xué)探究欄目的精要之處，在于這幾個表格的數(shù)據(jù)分析。分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，是我們需要對學(xué)生進行著力培養(yǎng)的一種能力。因此，在教學(xué)過程中要格外重視、充分挖掘欄目的深刻內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上進行必要的補充。對于表格一，可以引導(dǎo)學(xué)生寫出電解水的化學(xué)反應(yīng)方程式，引導(dǎo)學(xué)生得出化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)與各物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系，為第三章學(xué)習(xí)“物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用”作鋪墊。對于表格二，可考慮增加1m

14、ol O2或H2在20ºC及1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積數(shù)據(jù)，在與第三個表格中的數(shù)據(jù)作對比后，學(xué)生還能發(fā)現(xiàn)：相同條件下，1mol固體或液態(tài)與氣體的體積是不同的，并存在較大差異。還可在表二的基礎(chǔ)上增加其它溫度、壓強條件下，1molO2或H2的體積數(shù)據(jù)，由此幫助學(xué)生更直觀地體會：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它決定于氣體所處的溫度和壓強。如果還要再更進一步地進行拓展，在實驗探究的最后可以反問學(xué)生：這個實驗的目的是什么？比較了什么？數(shù)據(jù)在選取時需考慮什么？由此，讓學(xué)生能夠更宏觀、更全面地理解氣體摩爾體積的相關(guān)內(nèi)容，并了解控制變量的進行實驗探究的學(xué)科研究方法。3以典例習(xí)題，辨析概念，突破難點在

15、過往的教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對于本節(jié)內(nèi)容最大的難點在于：雖然知道以物質(zhì)的量為中心的幾個概念及基本關(guān)系式，但由于對概念理解不全面或者不知道該如何就不同的題設(shè)條件加以應(yīng)用，常常會在解答以物質(zhì)的量為中心的綜合計算問題時出現(xiàn)較多錯漏。以下圍繞阿伏加德羅常數(shù)問題，列舉一些學(xué)生的常錯點： （1）忽略溫度和壓強。22.4L/mol是在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0 ，1.01×105Pa）下的氣體摩爾體積，學(xué)生容易忽略題目中的溫度與壓強，將非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積與22.4L/mol進行轉(zhuǎn)換，從而誤入解題陷阱。如認(rèn)為44.8LH2中含有2NA個氫氣分子。（2）忽略物質(zhì)狀態(tài)：22.4L/mol使用的對象是氣體（包括混合氣

16、體）。學(xué)生常把一些容易忽視的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)當(dāng)作氣體。如認(rèn)為標(biāo)況下，22.4LH2O的物質(zhì)的量為1mol。（3）忽略單質(zhì)組成：學(xué)生容易忽略氣體單質(zhì)的組成除常見的雙原子分子外，還有單原子分子（如稀有氣體Ne：單原子分子）、三原子分子（如O3）等。 如認(rèn)為10g氖氣所含原子數(shù)為NA。（4）粒子數(shù)目：粒子種類一般有分子、原子、離子等。1mol微粒的數(shù)目即為阿伏加德羅常數(shù)，由此可計算分子、原子、離子等微粒的數(shù)目。學(xué)生往往在通過NA與粒子數(shù)目的轉(zhuǎn)換出錯。如認(rèn)為物質(zhì)的量濃度為2mol/L的BaCl2溶液中含有2NA個氯離子。這部分的內(nèi)容要求不易太高，以免加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實際，選取一些典型例題加以

17、訓(xùn)練，例如課本第20頁的復(fù)習(xí)題，在評析的過程中明確概念的深刻涵義并教會學(xué)生如何通過題設(shè)中的已知條件來選取、運用恰當(dāng)?shù)幕娟P(guān)系進行計算，將有助于學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點。要強調(diào)的是：關(guān)于物質(zhì)的量習(xí)題訓(xùn)練的過程中不要企圖“一步到位”，刻意拔高難度，也不要過分糾纏于概念的細(xì)枝末節(jié)，要切實從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)，精練精講。4重視實驗，提高實驗?zāi)芰Ρ竟?jié)中“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”實驗是學(xué)生在高中化學(xué)必修課程里接觸到的唯一一個定量實驗，同時也是本節(jié)的重點內(nèi)容。在該實驗的教學(xué)過程中，我們教學(xué)設(shè)計的重點不應(yīng)該僅僅著眼于實驗的操作，而是應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去思考：在定量實驗中，如何選擇適當(dāng)?shù)膶嶒瀮x器？（儀器的精度問題）；

18、哪些實驗操作會影響到實驗的結(jié)果？（定量實驗的誤差分析）我們可以通過一個實驗設(shè)計引入：實驗室現(xiàn)需100mL濃度為1.0mol/L的NaCl溶液，請利用實驗臺上的儀器和試劑設(shè)計配制的實驗步驟。設(shè)計的重點在于（1）怎樣取得0.1mol NaCl？（2）怎樣實現(xiàn)溶液體積為100mL？前一個問題可引發(fā)復(fù)習(xí)有關(guān)概念，后一個問題則引出了容量瓶的使用。關(guān)于容量瓶的使用，課本中有這么一句話：如果要求比較精確，就需要使用容積精確的儀器，如容量瓶。那么也就是說：如果要求不是很精確，就不一定需要用到容量瓶了。本節(jié)課文中兩處地方對物質(zhì)的量濃度的精度表述是不一樣的，在15頁例中表述為“0.1mol/LNaOH溶液”，在1

19、6頁實驗1-5中表述為“1.00mol/LNaCl溶液”。兩個濃度數(shù)值的有效數(shù)字不同，意味著對濃度精度的要求也不同。我們不妨在學(xué)生已有知識（即配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液）的基礎(chǔ)上，提出“能否用配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的儀器來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液？”這個問題，其目的是引導(dǎo)學(xué)生深入思考：公式cB= 中的V到底是什么體積？能否把溶劑體積直接當(dāng)作溶液體積？為什么要使用到容量瓶這種儀器？精度要求不同的實驗，選擇的儀器是不一樣的。如果對物質(zhì)的量濃度的精度要求不是很高（例如定性實驗的溶液配制），完全沒有必要使用容量瓶（哪怕是配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液）。因此，學(xué)會根據(jù)實驗對精度的要求來選擇適當(dāng)?shù)膬x器，本身就是進行定量實驗的