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視頻標簽：化學計量數,實驗中的應用
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版高一必修一第一章第2課化學計量數在實驗中的應用-李
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人教版高一必修一第一章第2課化學計量數在實驗中的應用-李冬梅
第二節 物質的量（第1課時）教學設計
[教材分析]
物質的量是人教版《必修1》教材第一章第二節的內容，處于教材如此靠前的位置，可見其在教學中的重要性。物質的量是國際單位制中7個基本物理量之一，是一個全新且較抽象的概念，它是整個化學計算的核心，可以聯系微觀粒子數目、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等。它的應用貫穿于整個高中階段化學學習的始終。在高考中也占有較重要的位置。此外，物質的量還被廣泛地應用于工農業生產和科學研究中。在高中化學中講授物質的量，可以幫助學生深入理解微觀粒子與宏觀物質之間的聯系，培養學生邏輯推理、抽象概括的能力和科學的思維方法，特別是對于培養學生的化學計算技能有著非常重要的意義。
[學情分析]
學生在初中學習化學反應時，對化學方程式的宏觀意義和微觀意義已經比較熟悉，但并未建立起宏觀意義和微觀意義的聯系。
物質的量這個詞對學生來說是比較陌生、抽象、難懂的，而且非常容易將物質的量與物質的質量混淆起來，以致錯誤地理解物質的量的涵義。因此，學生正確地理解物質的量這一概念，是學生學好這一章知識的前提條件之一。本節內容是幫助學生建立起化學方程式宏觀意義和微觀意義聯系的第一步，可以填補學生的知識空白。
在教學過程中應力求貼近生活實際，把抽象的內容簡單明了的表達出來，突出物質的量在計量微觀粒子數目上的工具性作用，增強學生的理解。
[教學目標]
1． 知識與技能：
（1）使學生了解學習物質的量這一物理量的重要性和必要性。
（2）使學生了解物質的量及其單位，了解阿伏加德羅常數的涵義；了解物質的量與微觀粒子數之間的關系； 2． 過程與方法：
通過教學的問題性，創設探究情景，增加學生主動求知的精神；培養學生邏輯推理、抽象概括的能力以及科學的思維方法。 3． 情感態度與價值觀：
（1）使學生認識到微觀和宏觀的相互轉化是研究化學的科學方法之一。培養學生尊重科學的思想。
（2）調動學生參與概念的形成過程，積極主動學習。
（3）培養學生探究問題的科學方法，在討論中學會相互協作、相互欣賞。 [教學重、難點]
重點：物質的量及其單位，物質的量與微粒數目的關系 難點：物質的量及其單位的理解，阿伏加德羅常數的涵義。 [教學方法] 多媒體技術，問題探究法，類比法，講練結合。
[教學過程設計]
[引言] 同學們，講桌上有一杯水。我們可以通過哪些量來描述水的多少呢？ [生]以小組分析討論回答：
用天平稱取水的質量；用量筒量取水的體積；數水分子的個數„„ [師]這些方案都是可行的嗎？為什么？
[生] 用天平稱取水的質量和用量筒量取水的體積都是可行的，數水分子的個數是不可行的。 因為水分子的體積很小，肉眼看不見。
[師] 分析得很有道理，水分子的體積很小，肉眼看不見，這確實不方便我們去數水分子的個數。即便我們采用特殊儀器，能看見水分子，水分子的數目之多，我們也是數不過來的。我們常常把自己比喻成大海里的一滴水，來形容自己的渺小。但是就是這么一滴水所含有的水分子個數，也是非常驚人的。
[多媒體展示]一滴水中所含有的水分子數目為：1670000000000000000000（1.67×1021 ）個水分子。
[思考]一滴水中就有這么多的水分子，那一杯水中、一桶水中的水分子個數就更多了，此時再用“個”來表示水分子的個數，方便嗎？ [生]不方便。
[思考]那我們又該如何表示水分子的個數呢？ [生]我們可以用一個整體去代表很多的水分子。
[師]這個同學給我們提供了一個很好的思路。我們可以將微粒作為“一個整體”計量，而不是以“個”去計量。
[思考]生活中常用的哪些量詞也是這樣將個體轉化為整體去表達的呢？ [生] 一副手套（2個），一雙鞋（2只），一打啤酒（12瓶），一盒粉筆（50支）... [師]為了我們更方便的表示微粒的數目，我們將微粒作為整體去考慮，引入“物質的量”這個新的物理量來計量微粒的數目。 [板書]第二節 物質的量
[板書]1.概念：是國際單位制七個基本物理量之一，表示含有一定數目微觀粒子的集合體。符號為n。
[師]物質的量同長度，質量，溫度等一樣也是一個基本物理量。每個物理量的提出，都有著特殊的意義。如長度用來表示物體的長短，溫度表示物體的冷熱程度，而物質的量用來表示物質所含微觀粒子數目的多少，屬于化學專用名詞。因而“物質的量”在使用時不能說成 “物質的質量”、“物質的數量” “物質量”。 [板書]2.單位：摩（爾），符號為mol；
[師] 摩爾起源于希臘文mole，原意為“堆”的意思。1mol為“1堆”，2mol為“2堆”。
[思考]我們把多少原子或分子作為一摩爾呢？ 請同學們閱讀教材的內容，找出答案。
[生] 國際上規定，1mol粒子集體所含有的粒子數與0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數相同，約為6.02 ×1023個。 [板書]3. 規定：1mol粒子集體所含有的粒子數與0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數相同，約為6.02 ×1023個。
[師]對于6.02 ×1023這個數值的大小，同學們可以通過以下練習來切身感受一下。
[練習]假設有6.02 ×1023粒稻谷，每四萬粒稻谷為一公斤，分給13億中國人吃，每個人可以分得多少公斤稻谷？
[生]經過我們小組的計算得出，每個中國人可分得稻谷1.16 ×1010公斤，即116億公斤。
[思考]為什么1mol粒子集體所含有的粒子數值如此龐大？
[生]因為微觀粒子的數目相當多。因而表示微觀粒子集體的數值就要足夠大，這樣表示起來才方便。
[師] 6.02 ×1023是個很大的數值，只適用于微觀粒子的數目，表示宏觀物體的數目則沒有意義。同時我們知道，構成物質的微觀粒子種類很多，有分子、原子、離子，還有質子、中子、電子等。所以我們在使用mol作單位時，必須指明用化學式或中文名稱指明粒子的種類，不要引起混淆。 [練習] 判斷正誤，說明理由。
A. 1 mol氫 × 未指明該微粒為氫原子還是氫分子
B. 1 molCO2 √
C. 1 mol小米 × 小米不是微觀粒子
[板書]4、注意：使用mol作單位時，必須指明粒子的種類，可以是分子、原子、離子、電子等。
[師] 6.02 ×1023這個數值的提出不是偶然的，它是經過很多科學家的潛心研究才得出的。其中，意大利的物理學家阿伏加德羅對6.02 ×1023這個數值的提出，有很大的貢獻，為了紀念他，我們把1mol任何粒子的粒子數又叫阿伏加德羅常數，符號為NA，通常用6.02 ×1023mol-1表示。 [板書]5. 阿伏加德羅常數（NA）：1mol任何粒子所含有的粒子數，約為：6.02×1023mol-1
[小結]6. 1mol粒子集體所含有的粒子數=0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數=阿伏加德羅常數≈6.02 ×1023
[師] 阿伏加德羅常數（NA）與6.02 ×1023的關系，就像圓周率與3.14的關系，是精確值與近似值的關系，在計算時，根據題意，我們可以用NA或6.02 ×1023進行計算。
[練習]請大家根據物質的量的相關知識，進行如下計算。
1. 5 mol的O2中有多少個氧氣分子? （5NA或 3.01×1024） 2. 1.204×1024個H，合多少 mol? (2 mol) 3. N個水分子的物質的量是多少?
[師]由以上練習，我們得出粒子數目N、阿伏加德羅常數NA、物質的量n三者之間的關系是什么？ [生] N=n×NA
N=N/NA
[板書]7.N、NA與n的關系： N=n×NA n =N/NA
[練習]:進行以下計算，微粒數目用NA表示。 1.1mol氦氣中含有多少個氦原子？（1NA）
2.1mol水中含有多少個水分子，多少個氫原子？多少個電子？（1NA；2NA；10 NA）
3.1molNaCl中含有多少個Na+,多少個Cl-？（1NA；1NA）
[師]通過以上練習，我們要知道，1mol任何微粒所含微粒數目為1NA，但是該微粒應為這種物質所對應的微粒。如果該物質由原子構成，該微粒指原子，如果該微粒由分子構成，該微粒指分子，如果該物質由離子構成，該微粒指離子。 [總結]通過這節課你學到了什么？還有哪些疑惑呢？
[生1]通過這節課我知道了，微粒數目相當多，因而微粒數目不是以“個”去計量，而是作為“一個整體”計量。這個粒子集體就是“物質的量”，它的一個單
位為1mol，含阿伏加德羅常數個微粒，約為6.02 ×1023
個。
[生2] 1mol微粒數為什么要與0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數相同，約為6.02 ×1023個，就不能取整數嗎？
[師]這兩個同學回答得相當好。你們是不是和他們有相同的收獲和疑惑呢？1mol微粒數為什么要與0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數相同？大家在以前學習過 12
C原子嗎？
[生] 初中時學過的相對原子質量，就是以一個12 C原子質量的1/12作為標準，任何一種原子的質量跟一個12 C原子質量的1/12的比值，稱為該原子的相對原子質量。
[師]很好。物質的量和相對原子質量采用相同的原子為標準，是為了方便建立起物質的量和質量之間的關系。因而物質的量就起到了聯系宏觀質量和微觀粒子數目的橋梁作用。
[課后思考] 1mol16O的質量為多少？
[板書設計] 第二節 物質的量
1.概念：是國際單位制七個基本物理量之一，表示含有一定數目微觀粒子的集合體。符號為n。 2.單位：摩（爾），符號為mol
3. 規定：1mol粒子集體所含有的粒子數與0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數相同，約為6.02 ×1023個。
4、注意：使用mol作單位時，必須指明粒子的種類，可以是分子、原子、離子、電子等。
5. 阿伏加德羅常數（NA）：1mol任何粒子所含有的粒子數，約為：6.02×1023mol-1 6. 1mol粒子集體所含有的粒子數=0.012 kg 12 C中所含有的碳原子數=阿伏加德羅常數≈6.02 ×1023
7.N、NA與n的關系： N=n×NA n =N/NA
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