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化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

 家有學(xué)子 2018-09-11

人教版高中化學(xué)必修1第一章第二節(jié)《化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》第一課時(shí)物質(zhì)的量。古希臘生物學(xué)家羅塔弋說過:頭腦不是一個(gè)要被填滿的容器,而是一把點(diǎn)燃的火把。對(duì)于沒有形象的圖片或模型來體現(xiàn)抽象的概念認(rèn)知性學(xué)習(xí),不論是于學(xué)生還是教師都有一定的難度。接下來,我就教材內(nèi)容、學(xué)情分析、教學(xué)方法、教學(xué)過程、板書設(shè)計(jì)進(jìn)行講述。

一.教材內(nèi)容分析

1.《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:認(rèn)識(shí)摩爾是物質(zhì)的量的基本單位,能用于進(jìn)行簡單的化學(xué)計(jì)算,體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用。由此可見,《課程標(biāo)準(zhǔn)》淡化了對(duì)概念本身的理解,而著重強(qiáng)調(diào)了這些概念的應(yīng)用。

2.本章節(jié)內(nèi)容安排在高中化學(xué)必修1第一章第二節(jié),位置如此靠前,足以知道其重要性。“化學(xué)計(jì)量”是一個(gè)核心,它是連接著微觀與宏觀(即不可稱量轉(zhuǎn)為可稱量)、定性與定量的橋梁,貫穿于整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終,是一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)。在本節(jié)的學(xué)習(xí)中要形成一個(gè)“量”的認(rèn)識(shí)。物質(zhì)的量屬于“工具性”概念,它導(dǎo)出摩爾質(zhì)量、氣體體積、物質(zhì)的量濃度等概念,學(xué)生在本章節(jié)的學(xué)習(xí)不止用于習(xí)題的解決更在今后的學(xué)習(xí)中不斷頻繁用到,在化學(xué)計(jì)算中處于核心地位,是本章、本節(jié)乃至整個(gè)高中學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

3.本課時(shí)主要介紹物質(zhì)的量、摩爾、阿伏伽德羅常數(shù)這些概念對(duì)學(xué)生來說比較抽象、難懂,具有很高的知識(shí)陌生性,而且非常容易與物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來。

二.學(xué)情分析

基于美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾的教學(xué)理念“教學(xué)要建立在學(xué)生原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)上”。由于“摩爾”計(jì)量的對(duì)象是微粒,回顧初中對(duì)微粒觀的要求

(1)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微粒性,知道分子、原子、離子等都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。

(2)能用微粒的觀點(diǎn)解釋某些常見的現(xiàn)象,由此可見學(xué)生對(duì)于微粒已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。

初中學(xué)生的化學(xué)方程式計(jì)算是:“能說明常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系,能進(jìn)行簡單的化學(xué)方程式的計(jì)算?!?/SPAN>

從上述可知,學(xué)生已經(jīng)知道宏觀的物質(zhì)很大,可以運(yùn)用質(zhì)量、體積等物理量等進(jìn)行計(jì)量,也清楚微觀粒子很小,看不見,摸不著。但是學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納、整理和遷移能力尚還欠缺,需要教師善于引導(dǎo),巧設(shè)問題,引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀并與同學(xué)交流,從學(xué)生認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生去聯(lián)想,使學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握新知識(shí)。

基于教材與學(xué)情,我確定了三維教學(xué)目標(biāo):

知識(shí)與技能

1、認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量是一個(gè)物理量,而摩爾是物質(zhì)的量的基本單位,了解提出摩爾這一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德羅常數(shù)的涵義,了解物質(zhì)的量與微觀粒子之間的關(guān)系,

2、了解摩爾質(zhì)量的概念,了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的質(zhì)量之間的關(guān)系,能用于進(jìn)行簡單的化學(xué)計(jì)算。3.通過與日常生活中某些物體整體計(jì)量方法類比,把抽象問題具體化,化大為小、化小為大,幫助理解物質(zhì)的量、摩爾、阿伏伽德羅常數(shù)等概念

過程與方法:

1、初步培養(yǎng)學(xué)生演繹推理、歸納總結(jié)能力和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算的能力

2、通過物質(zhì)的量這一聯(lián)系微觀粒子與宏觀質(zhì)量的物理量的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到宏觀和微觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學(xué)的科學(xué)方法之一。

情感態(tài)度與價(jià)值觀:

通過對(duì)概念的透徹理解,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用。

2.【教學(xué)重點(diǎn)】

學(xué)生掌握物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量使用時(shí)的注意事項(xiàng)及三者之間的計(jì)算

3.【教學(xué)難點(diǎn)】

如何深入簡出的引出這些抽象的概念,讓學(xué)生能夠從本質(zhì)上理解和構(gòu)建“物質(zhì)的量”及其單位——“摩爾”概念的同時(shí),幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

三.教學(xué)方法

陶行知先生說:教的法子要根據(jù)學(xué)的法子。在這一節(jié)課里我將采用對(duì)比歸納法、問題教學(xué)法、形象化的啟發(fā)式教學(xué)法等。物質(zhì)的量對(duì)于學(xué)生來說屬于比較抽象的概念,只有將抽象的物質(zhì)的量與生活聯(lián)系在一起,通過類比的方法,由熟悉的事物學(xué)習(xí)陌生的概念,在學(xué)生已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上做文章,才能快速建立物質(zhì)的量的框架。首先,我通過創(chuàng)設(shè)情景,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在稱量巨大數(shù)量的物體質(zhì)量時(shí)可采取“分解思想”: 即將巨大分解成微小、整體分解成部分;在稱量微小的不可直接稱量的物體時(shí)要采取“集合思想”: 即將部分集合成整體、微小匯成多數(shù),建立起“集團(tuán)”的觀念。在本課時(shí)的教學(xué)中,我主要是進(jìn)行了量的對(duì)比、單位的類比、集合思想、摩爾質(zhì)量的類比。另外我采用了問題探究教學(xué)法,創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、解決問題。由于物質(zhì)的量概念比較抽象,因此在教學(xué)中,要考慮學(xué)生的接受能力。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生自主探究感受概念、具體實(shí)例運(yùn)用概念、交流評(píng)價(jià)強(qiáng)化概念、歸納小結(jié)升華概念,加深學(xué)生對(duì)概念的理解,同時(shí)消除學(xué)生對(duì)概念的神秘感和泛味感。教學(xué)過程中讓全體學(xué)生積極參與討論過程,多動(dòng)腦,突出學(xué)生的主體性,教師的主導(dǎo)性。

四.教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)節(jié)

教學(xué)活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

問題設(shè)計(jì)

 

 

 

 

 

創(chuàng)設(shè)情境,引入新課

[引入]1、古時(shí)候,有一位王子想娶美麗的公主,國王給他出了一個(gè)難題,讓他在半個(gè)小時(shí)內(nèi)數(shù)出十萬粒大米做為聘禮,你來幫幫可憐的王子。

2、已知托盤天平的最小刻度為0.1克,你能用它稱量一粒大米的質(zhì)量嗎?

學(xué)生利用已有質(zhì)量知識(shí),大膽設(shè)想,提出解決方案

引課創(chuàng)設(shè)場景、提出問題、小組討論交流、直接抓住學(xué)生好奇心和求知欲

同學(xué)們能不能從大化小或從小化大方面解決這兩個(gè)問題呢?

再創(chuàng)設(shè)情境,當(dāng)一回生活好手

思考

聯(lián)系生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣


一瓶礦泉水600ml水中有多少個(gè)水分子?

為什么不用“個(gè)”作單位去買水喝呢?

 

產(chǎn)生問題、談?wù)?、交流,得出結(jié)論

順向引出“集團(tuán)”計(jì)量的意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題



提供參考資料,1971年,由41個(gè)國家參加的第14屆國際計(jì)量大會(huì)上,正式宣布了國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)、國際純粹和應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)于必須定義一個(gè)物理量單位的提議,并作出決議。從此,物質(zhì)的量就成為了國際單位制中的一個(gè)基本物理量,物質(zhì)的量的單位為摩爾。

[投]國際單位制(SI)7個(gè)基本單位


物理量的符號(hào)

單位名稱及符號(hào)

長度

lL

米(m

時(shí)間

t

秒(s

質(zhì)量

m

千克(kg

溫度

T

開爾文(K

發(fā)光強(qiáng)度

IIv

坎德拉(cd

電流

I

安培(A

物質(zhì)的量

n

摩爾(mol



由參考資料及國際單位表使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量及其單位摩爾



介紹阿伏伽德羅的生平事跡


對(duì)學(xué)生進(jìn)行品德教育,激發(fā)他們拼搏的精神


問題推進(jìn)

國際規(guī)定,1 mol 任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)(用NA表示)。

講解6.02×1023的大小

1mol粒子集體所含的粒子數(shù)(NA)

=0.012 kg12C所含碳原子的數(shù)目

≈6.02×1023

n=N/NA

聯(lián)系生活實(shí)際,思考


一雙筷子有兩根,一打鉛筆有12個(gè),那么1摩爾粒子規(guī)定為多少比較合適呢?

國際上規(guī)定,1千克=1000克,那同學(xué)們想一下,1mol是多少呢?

 

那物質(zhì)的量與微觀粒子之間是什么關(guān)系呢?


1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí),其數(shù)值都與該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或者相對(duì)分子質(zhì)量相等。

單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量,單位是g/mol

n=m/M

閱讀教材P11,

培養(yǎng)學(xué)生自主閱讀、歸納總結(jié)的能力

讓學(xué)生帶著問題自主探究

我們解決了物質(zhì)的量與微觀粒子的關(guān)系,1mol的水中有6.02×1023個(gè)水分子,那么物質(zhì)的量與宏觀質(zhì)量有什么關(guān)系呢?1mol水的質(zhì)量是什么呢?

摩爾質(zhì)量與物質(zhì)的量有什么關(guān)系呢?


物質(zhì)的量:

1.物質(zhì)的量是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一。

2.摩爾是物質(zhì)的量的單位。摩爾是國際單位制中七個(gè)基本單位之一,它的符號(hào)是mol。

3.使用摩爾時(shí)必須指明物質(zhì)微粒的名稱或符號(hào)或化學(xué)式或符號(hào)的特定組合

阿伏加德羅常數(shù)(NA):

定義值(標(biāo)準(zhǔn)):以0.012kg(即12克)碳-12原子的數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn),為 6.02×1023

摩爾質(zhì)量(M):

①定義:1mol某微粒的質(zhì)量

 ②定義公式:摩爾質(zhì)量M=m/n

 ③摩爾質(zhì)量的單位:克/摩。

 ④數(shù)值:某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的原子量、分子量或化學(xué)式式量。

⑤注意:摩爾質(zhì)量有單位,是克/摩,而原子量、分子量或化學(xué)式的式量無單位




 五.板書設(shè)計(jì)

第二節(jié)  化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

第一課時(shí)  物質(zhì)的量的單位---摩爾

一、物質(zhì)的量:是一個(gè)物理量。

   表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號(hào)為 n 。

二、摩爾:物質(zhì)的量的單位,簡稱摩,符號(hào)為mol.

   1mol粒子集體所含的粒子數(shù)=0.012 kg12C所含碳原子的數(shù)目

                           ≈6.02×1023

三、阿伏加德羅常數(shù):是一個(gè)物理量,符號(hào)NA,單位是mol-1。

   1 mol 任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)

   NA=0.012kg12C所含碳原子的數(shù)目≈6.02×1023

四、物質(zhì)的量n,阿伏加德羅常數(shù)NA ,粒子數(shù)N之間的換算關(guān)系:

                        n=N/NA        

五、以g為單位時(shí),1mol任何粒子的質(zhì)量與該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量相等。單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量

換算關(guān)系:n=m/M

教學(xué)反思:

當(dāng)題目要求計(jì)數(shù)微粒的電子數(shù)時(shí),學(xué)生一頭霧水,再結(jié)合摩爾的計(jì)算,太困難了。如果說初中“微粒觀”的過低要求是導(dǎo)致摩爾計(jì)算失敗的客觀原因之一的話,那么,初中化學(xué)計(jì)算的單一性則是建構(gòu)以“物質(zhì)的量”為核心的計(jì)算失敗的更直接的客觀原因。初中要求學(xué)生“能進(jìn)行簡單的化學(xué)方程式的質(zhì)量的計(jì)算?!庇捎谥锌紝?duì)化學(xué)方程式計(jì)算的要求是低的,所以初中教師要求學(xué)習(xí)成績很差的后進(jìn)生也要掌握化學(xué)方程式計(jì)算,大量的機(jī)械的訓(xùn)練使學(xué)生對(duì)這類簡單的計(jì)算熟練得不得了,同時(shí)也形成思維定勢,養(yǎng)成思維依賴,當(dāng)一個(gè)化學(xué)方程式中要求計(jì)算物質(zhì)的量、氣體的體積、物質(zhì)的微粒數(shù)這些物理量時(shí),很多學(xué)生先求質(zhì)量,再通過公式轉(zhuǎn)化為各個(gè)物理量,把非常簡單的計(jì)算過程變成繁瑣無比。綜上所述,我認(rèn)為,初中課標(biāo)對(duì)微粒及計(jì)算的要求是偏低的,它導(dǎo)致初高中教材的脫節(jié)。

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