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【关键词】物质的量,导入方法

【摘 要】物质的量、摩尔课堂教学导入方法的介绍

物质的量及摩尔、摩尔质量、阿佛加德罗常数、气体摩尔体积和物质的量浓度等概念理论性强,内容抽象,概念相对集中,运用范围广。其中“物质的量及其单位摩尔”内容的教学历来是一个难点,其理解和运用成为了高中生学习化学过程中的一个分化点。课堂教学中,如何导入“物质的量及其单位摩尔”,设计一个恰当或引人入胜的导入方法,轻松突破这个难点,达到事半功倍的效果。成为化学教师教学设计时首先需要思考的问题。下面提供几例有关“物质的量及其单位摩尔”课堂教学的导入方法,与读者共同探讨。

直接导入法

很多同行都有个疑问:物质的量虽然在开始学习时学生不容易接受,但到后来学生没有不会用的?针对这个特点,我们认为在教学中不用过多的解释概念本身,直接给出概念也能达到事半功倍的效果。

【师】在日常生活、工农业生产和科学研究中,经常要使用一些物理量来描述物质的特征及运动状态,我们熟悉哪些常用物理量?它的单位是什么?分别用什么符号代表?

【生讨论问答】长度、质量等......

【师】投影出课本“资料卡片”表格内学生熟悉的内容,让学生回忆

 

物理量

 

表示符号

 

单位名称

 

单位符号

 

长度

 

 

 

时间

 

 

 

质量

 

 

 

电流

 

 

 

 

 

 

 

它们所表示的意义是否相同?

   展示  前台展示  342蔗糖、18水、58.5氯化钠、32硫、56铁等样品。

【师】如何衡量这几种物质的多少呢?

【生】小组讨论

通过引导学生思考、讨论,得出衡量物质多少可以几个方面考虑:

从物质的质量衡量,多少千克?

②从物质的体积衡量,多少立方?或多少毫升?

③从物质所含微粒个数衡量

在化学上就产生了联系微观粒子数量和宏观质量的一个新的物理量——物质的量:表示物质所含微粒数目的多少的物理量。

复习旧知识导入法

奥苏贝尔认为“影响学生的最重要因素是学生已知的内容”。从学生已有的知识经验导入新知识,容易使学生在情感上产生共鸣,有利于将学生引入到新概论“物质的量”的学习中:

【师】投影出请回忆下述化学方程式的化学意义。

              

【生讨论】回答      宏观:质量关系   4g    32g    36g

微观:微粒个数    2     1      2

【师】氢气与氧气之间发生的化学反应,表现出来的是外在的化学现象。我们可以看得见,感受得到。在实验中,我们可以取4g H232gO2反应,但化学反应的实质却是由肉眼看不见摸不着的微观粒子分子、原子及离子之间以一定数量关系进行的,我们无法只取2H21O2反应,,如何把看不见的微观粒子和可见、可称量的宏观物质联系起来? 32gO2中含多少个O2分子呢? 要解决这个问题,我们来学习一个新的物理量——(投影出)

             1.2     物质的量

······

以故事情景导入

“物质的量”是针对微观粒子的一个专用概念,很抽象。针对这个问题,笔者在引入“物质的量”这个新概念的过程中,采用了一个具体但又很矛盾的情景,以生动有趣的故事形式导入,以建立具体事物和抽象思维之间的联系,明确引入“物质的量”的必要性。

【师】讲一个故事,古时候,有一个勇敢的小伙子想娶国王美丽的公主,国王出题故意刁难,以考验小伙子的智慧,其中一个问题是:36g水中有多少个水分子?(用量筒出示36ml 水)你们能不能帮帮他?

【思考讨论】有的说36g水中有2个水分子,有的说……

【师】要解决这个问题,实际上就是要在宏观(质量)和微观粒子数找到一个联系的桥梁或纽带。

【师】投影出:办法:国际科学界采用“物质的量”将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来

1.2      物质的量 _____和长度一样的基本物理量

接下来就联系学生已学过的长度、时间、质量等基本物理量及其单位,引入“物质的量”的概念及其单位“摩尔”。

为体现重点突出讲、难点分散讲或逐渐理解的理念。在前面几种课堂教学引入过程中,都是重点突出或先引入“物质的量”概念,淡化对“摩尔”理解, 避免学生因涉及过多的概念而混淆不清。事实上,我们发现高一新生在学习这一节内容,最容易记住或说出口的就是“摩尔”,虽然这两者都是难理解或重要的概念,但实际上后者只是前者的一个单位,一个附属概念。摩尔的“主人”是物质的量,没有必要把“摩尔”和“物质的量”等同起来或花费更多的时间和精力让学生理解,避免主次不分。所以,我们认为人教版《化学①》的章节标题:“化学计量在实验中的应用   一、物质的量单位——摩尔”,让学生误以为“摩尔”才是学习的重点。建议改为“一、物质的量——和长度一样的基本物理量”。

从生活经验出发,先导入“物质的量”的单位——“摩尔”

有些老师,打破了先从“物质的量”开始导入的方法,而是先让学生明白“摩尔”是一个集合体概念。从学生已有的生活经验出发,让学生从生活经验中先走近“摩尔”。

【师】展示两个装有回形针的信封,

请两位同学做一个简单的游戏,先选择信封,并告诉大家里面装的什么东西?

【生甲】装有标有100枚回形针两盒。

【生乙】装有好多回形针。

【师】如果要他们俩给我两百枚回形针,谁更快?

【生】(笑)当然是学生甲了。

【师】为什么呢?

【生讨论并回答】同学甲已化整为零。

【师】对!很好!这就是数学里常说的化整为零,聚少为多的思想。也就是我们常说的集合体的概念。这里是100枚作为一个集合体叫一盒。那么。生活当中还有哪引些类似的集合体概念呢?

【生】一打铅笔,一令纸,一箱啤酒

【师】请同学们帮我称出一个水分子的质量,或想出得出一个水分子的质量办法?(提供托盘天平)

【生甲】称难称出来,

【设问】能否采用间接的方法?

【引导】生活中可以先称50粒米的质量,然后算出一粒米的质量。

【师】显然一般的称量仪器如天平是不可能称量出一个水分子的质量的。但我们可以先称出很大定数目水分子的的集合体的质量。我们化学中所研究的分子、原子、电子等这些微观粒子也采用一定数目的集合体来称出质量。对于分子、原子、电子等这么小的微观粒子,采用多大的数目的集合体呢?我们先来估计一下,

【生】几万个,几千万个,几亿个…….

【师】好。下面请看一组数据:(动画投影出)一滴水是二十分之一毫升,.

【生】(很惊讶):哇,这么大!

【师】我们用科学计数法表示:167×1023个水分子。那么我们科学家是怎么来规定的呢?科学界规定:12中含有的碳原子数(约为602×1023个)为一个集合体,称为1摩尔。1摩尔任何微观粒子的集合体都含有602×1023个粒子。

纵观历年的人教版教科书,这个内容都编排在高中化学的第一章甚至第一节(9510月人教版将它排在第二章),上海市第二期课程改革新教材将这部分内容首次编入初三化学教材中,说明物质的量及相关内容在化学学习中占有十分重要的地位。但对学生来说,“物质的量”这个概念与以前学过的质量、时间和长度等物理量不同,四个字读起来很拗口,学生在学习过程中很难将其作为一个整体概念认识,同时易与“物理量”、“物质的质量”、“物质的重量”和“物质的数量”等混淆,我们在设计课堂教学的导入时,要尽量化解学生对这些概念学习的难处,不留下过多的知识障碍。

 

参考文献

[1] 徐 睿. 关于初中化学引入“物质的量”教学内容的一些思考[J]. 化学教学,2007(3)

[2] 方 婷,王祖浩. 国内外关于“物质的量”概念的研究及启示[J]. 化学教育,2008(5)20-23

[3] 占小红. 中学生“物质的量”概念系统认知发展研究[D]. 上海:华东师范大学 2006.

[4] 贾莉萍,雷建飞. 殊途同归讲物质的量[J].  中国科技信息,2006(16)288-288,290

 

  

    
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