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摘 要:物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,它被广泛应用于工农业生产和科学研究中。在中学化学中学习这些知识有利于学生进一步深入理解微观粒子与宏观物质之间的联系。对于培养学生的化学计算技能和实验技能有着非常重要的意义。
关键词:物质的量,阿伏加德罗常数
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 C【文章编号】1671-8437(2010)01-0110-01
1 教材分析
物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。它和“长度”,“质量”,
“时间”等概念一样,是一个物理量的整体名词。物质的量是表示物质所含微粒数(N)(如:分子,原子等)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。
物质的量被广泛应用于工农业生产和科学研究中。在中学化学中学习这些知识有利于学生进一步深入理解微观粒子与宏观物质之间的联系。对于培养学生的化学计算技能和实验技能有着非常重要的意义。而且物质的量是整个高中化学的基础,阿伏加德罗常数是历年高考命题的热点,命题的形式通常是利用阿伏加德罗常数判断和计算一定量的物质所含微粒数的多少,所计算的微粒数通常包括:一定量物质中所含的原子数,质子数,电子数,一定量物质作氧化剂或还原剂时得失的电子数,一定体积的气体中所含的微粒数,溶液中的离子个数等。反过来利用它们来求阿伏加德罗常数的表达式。这类问题与实际联系紧密,有时还涉及摩尔质量,相对原子质量,相对分子质量的考察,题型虽然多样,但都是对基础知识和基本概念的测试
但是在教学实践中,师生普遍感到“物质的量”难教,难学。下面我们就来分析产生这些困难的原因并解决它们。
原因1:“物质的量”这个词对学生来说是比较陌生,抽象,难懂的。在我们的语言系统中有丰富的量词来描述物质的多少,比如:个,双,打,箱,捆等等。针对不同的物质使用不同的量词,而“物质的量”这个词来源于西方,在他们的语言体系中只有单复数的概念。学生不容易反应出“物质的量”这个词与量词的相同点和异同点,或者将它们二者混淆,从而在错误的地方使用这个量词,比如用物质的量来描述宏观物质。
原因2:学生缺乏对微观世界的想象能力,微粒之间的关系不清楚,层次意识不强,各种微粒间的相互转换困难。物理量之間的联系不熟悉,比如:微粒的体积和微粒组成的物质的体积是两个概念,很容易弄混淆。再如微粒的质量与微粒的摩尔质量的差异。学生在学习这些物理量时没有将物理量所具有的意义,内涵理解深透,自然不能将各种物理量之间的关系分析清楚,从而导致每个概念之间不能建立联系。
原因3:缺乏实验基础,这章内容只有第三节物质的量浓度设有操作实验,在物质的量,摩尔质量,气体摩尔体积都仅有图片而没有实际的化学操作实验,因此第一节和第二节学起来抽象,枯燥。
2 教学建议
首先限于学生的接受能力,只要求学生对所学的知识能够基本理解,重点培养学生对微观世界的想象能力,能够清晰描述微观微粒之间的关系,比如:一个H2O分子是由两个氢原子和一个氧原子组成,一个H2O分子里有10个电子,10个质子。着重在简单应用中让学生领会微粒个数与物质的量,物质质量,气体体积之间的相互关系。体会定量研究的方法对研究和学习化学的意义。
其次我个人认为不宜过多与汉语中的量词做对比,而应直接引入基本单元,集合体这样的词,重点建立以“物质的量”为中心的计算体系。
3 教学设计
课时1:物质的量
(一)从宏观世界到微观世界
(复习初中物质组成及原子结构的知识,让学生填写)
1.组成物质的基本微粒有那些:______;(分子,原子,离子)
2.组成分子的微粒:__________;(原子,离子)
3.组成原子的微粒:__________;(原子核和核外电子)
4.组成原子核的微粒:________;(质子和中子)
练习:1个水分子是由_____个氢原子_____个氧原子个电子_____个质子组成?
(二)物质的量
1.定义:一种基本物理量(与质量,长度,时间一样)用来计量离子数目。
2.符号:n
3. 单位:摩尔,简称摩,符号(mol)
注意:①n只适用于微观世界中的粒子,不能用来描述宏观物质,如:1molNaCl是指NaCl这个微粒有1mol,而不能理解成食盐有1mol。再如:2mol的H2O表示有2mol的水分子而不是有2mol的河水,海水,自来水。也不能去量度米粒啊,人啊等宏观物体,因为它所量度的对象是构成物质的基本粒子,如:分子,原子,质子,电子等或是它们的特定组合。即凡是可以使用化学式表示的微观粒子的名称和微观粒子特定组合的名称,如: 1mol H、1molH2、1molH+、1molOH—,而不能写成1mol氢,1mol氢气等。因为说成1mol氢,概念模糊,没有意义,氢是元素名称,不是粒子名字,也不是粒子的符号或化学式。
②当然也不能使用粒子的中文名称,原因是使用化学式可以很清楚地表示微粒的内在联系,比如:1mol Al2(SO4)3 中含有:Al3+:2mol,SO42-:3mol,1molNa+ 中含有:10mole-
4.标准:1mol的任何微粒中约有6.02×1023个该微粒(0.012kg12C中所含的原子数目)
例如:1molH中约含有6.02×1023个H
2molO中约含有2×6.02×1023个O
0.5molH2O中约含0.5×6.02×1023个H2O分子
(三)阿伏加德罗常数
1.定义:0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量
2.数值:约为6.02×1023
3.符号:NA
4.单位:mol—1
(四)物质的量(n),粒子数(N),阿伏加德罗常数(NA)之间的关系数学表达式:n=N/NA
关键词:物质的量,阿伏加德罗常数
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 C【文章编号】1671-8437(2010)01-0110-01
1 教材分析
物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。它和“长度”,“质量”,
“时间”等概念一样,是一个物理量的整体名词。物质的量是表示物质所含微粒数(N)(如:分子,原子等)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。
物质的量被广泛应用于工农业生产和科学研究中。在中学化学中学习这些知识有利于学生进一步深入理解微观粒子与宏观物质之间的联系。对于培养学生的化学计算技能和实验技能有着非常重要的意义。而且物质的量是整个高中化学的基础,阿伏加德罗常数是历年高考命题的热点,命题的形式通常是利用阿伏加德罗常数判断和计算一定量的物质所含微粒数的多少,所计算的微粒数通常包括:一定量物质中所含的原子数,质子数,电子数,一定量物质作氧化剂或还原剂时得失的电子数,一定体积的气体中所含的微粒数,溶液中的离子个数等。反过来利用它们来求阿伏加德罗常数的表达式。这类问题与实际联系紧密,有时还涉及摩尔质量,相对原子质量,相对分子质量的考察,题型虽然多样,但都是对基础知识和基本概念的测试
但是在教学实践中,师生普遍感到“物质的量”难教,难学。下面我们就来分析产生这些困难的原因并解决它们。
原因1:“物质的量”这个词对学生来说是比较陌生,抽象,难懂的。在我们的语言系统中有丰富的量词来描述物质的多少,比如:个,双,打,箱,捆等等。针对不同的物质使用不同的量词,而“物质的量”这个词来源于西方,在他们的语言体系中只有单复数的概念。学生不容易反应出“物质的量”这个词与量词的相同点和异同点,或者将它们二者混淆,从而在错误的地方使用这个量词,比如用物质的量来描述宏观物质。
原因2:学生缺乏对微观世界的想象能力,微粒之间的关系不清楚,层次意识不强,各种微粒间的相互转换困难。物理量之間的联系不熟悉,比如:微粒的体积和微粒组成的物质的体积是两个概念,很容易弄混淆。再如微粒的质量与微粒的摩尔质量的差异。学生在学习这些物理量时没有将物理量所具有的意义,内涵理解深透,自然不能将各种物理量之间的关系分析清楚,从而导致每个概念之间不能建立联系。
原因3:缺乏实验基础,这章内容只有第三节物质的量浓度设有操作实验,在物质的量,摩尔质量,气体摩尔体积都仅有图片而没有实际的化学操作实验,因此第一节和第二节学起来抽象,枯燥。
2 教学建议
首先限于学生的接受能力,只要求学生对所学的知识能够基本理解,重点培养学生对微观世界的想象能力,能够清晰描述微观微粒之间的关系,比如:一个H2O分子是由两个氢原子和一个氧原子组成,一个H2O分子里有10个电子,10个质子。着重在简单应用中让学生领会微粒个数与物质的量,物质质量,气体体积之间的相互关系。体会定量研究的方法对研究和学习化学的意义。
其次我个人认为不宜过多与汉语中的量词做对比,而应直接引入基本单元,集合体这样的词,重点建立以“物质的量”为中心的计算体系。
3 教学设计
课时1:物质的量
(一)从宏观世界到微观世界
(复习初中物质组成及原子结构的知识,让学生填写)
1.组成物质的基本微粒有那些:______;(分子,原子,离子)
2.组成分子的微粒:__________;(原子,离子)
3.组成原子的微粒:__________;(原子核和核外电子)
4.组成原子核的微粒:________;(质子和中子)
练习:1个水分子是由_____个氢原子_____个氧原子个电子_____个质子组成?
(二)物质的量
1.定义:一种基本物理量(与质量,长度,时间一样)用来计量离子数目。
2.符号:n
3. 单位:摩尔,简称摩,符号(mol)
注意:①n只适用于微观世界中的粒子,不能用来描述宏观物质,如:1molNaCl是指NaCl这个微粒有1mol,而不能理解成食盐有1mol。再如:2mol的H2O表示有2mol的水分子而不是有2mol的河水,海水,自来水。也不能去量度米粒啊,人啊等宏观物体,因为它所量度的对象是构成物质的基本粒子,如:分子,原子,质子,电子等或是它们的特定组合。即凡是可以使用化学式表示的微观粒子的名称和微观粒子特定组合的名称,如: 1mol H、1molH2、1molH+、1molOH—,而不能写成1mol氢,1mol氢气等。因为说成1mol氢,概念模糊,没有意义,氢是元素名称,不是粒子名字,也不是粒子的符号或化学式。
②当然也不能使用粒子的中文名称,原因是使用化学式可以很清楚地表示微粒的内在联系,比如:1mol Al2(SO4)3 中含有:Al3+:2mol,SO42-:3mol,1molNa+ 中含有:10mole-
4.标准:1mol的任何微粒中约有6.02×1023个该微粒(0.012kg12C中所含的原子数目)
例如:1molH中约含有6.02×1023个H
2molO中约含有2×6.02×1023个O
0.5molH2O中约含0.5×6.02×1023个H2O分子
(三)阿伏加德罗常数
1.定义:0.012千克碳12中包含的碳12的原子的数量
2.数值:约为6.02×1023
3.符号:NA
4.单位:mol—1
(四)物质的量(n),粒子数(N),阿伏加德罗常数(NA)之间的关系数学表达式:n=N/NA