物质的量单元教学和习题设计研讨

1、 物质的量单元教学及习题设计研讨 专题简介： 教师在实施新课程教学中，一项主要工作就是分析教材并进行教学设计。本专题是通过物质的量教学设计研讨，应用专题1建立的新课程背景下的教学设计思路（知识线、活动线、问题线、情景线、教学价值与学生认识发展脉络），帮助老师建立如何基于教材分析的教学设计思路。 基于教材分析 基于教材分析 物质的量习题设计 化学1模块习题设计 物质的量单元教及习题设计 物质的量单元整体教学设计 物质的量单元不同课时中要解决的核心教学问题 知识线索分析 活动线索分析 问题线索分析 情景线索分析 教学价值与学生认识发展脉络的分析 第一课时中的核心教学问题： 如何引出物质的量内容？

2、如何让学生更好地建立堆量的思想方法？ 第二课时中的核心教学问题： 1、如何处理教材中交流研讨活动？ 第三课时中的核心教学问题： 1、如何处理教材中活动探究栏目？ 2、活动探究的目的是什么？ 基于教材分析 主持人： 北京师范大学化学教育研究所 博士 胡久华 嘉宾： 山东省德州市教研员 张永清 北京三十五中学高级教师 支 瑶 北京十五中学高级教师 徐 敏 一、对鲁科版教材中物质的量教学内容的分析 主持人：物质的量在化学1模块中的位置：必修化学1模块第一章认识化学科学第一节走进化学科学第二节研究物质性质的方法和程序第三节化学中常用的物理量物质的量一、物质的量及其单位摩尔二、摩尔质量和气体摩尔体积三、

3、物质的量浓度物质的量教学内容： 第3节 化学中常用的物理量物质的量 用质量、体积等物理量来计量物质的轻重和大小，对你来说已是非常熟悉的事情了。当知道了物质是由大量肉眼无法分辨的分子、原子或离子等微粒构成的之后，你是否想过一定质量或一定体积的物质究竟有多少个微粒呢？怎样才能既了解物质的宏观量（如质量、体积），同时又知道它们所含微观粒子的数量呢？为此，科学界引入了一个新的物理量物质的量。物质的量是化中常用的物理量。 联想质疑 水是大家非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水（约0.05mL）大约含有17万亿个水分子。如果一个个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法完成这项工作。那么， 怎样才能既

4、科学又方便地知道一定量的水中含有多少个水分子呢？ 一、物质的量及其单位摩尔 物质的量（amount of substance），像长度、质量、时间、电流等物理量一样，也是一种物理量，通过它可以把物质的宏观量（如质量、体积）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号为mol。 “摩尔”起源于希腊文mole，原意为“堆量”。国际上规定，1 mol任何微粒所含的微粒数与0.012 kg一种碳原子（12C）所含的碳原子数相等。实验表明，0.012 kg12C所含的碳原子数为6.021023。6.021023 mol-1称为阿伏加德罗常数（NA）。那么： 1 mol

5、12C 含有6.021023个12C； 1 mol H2O 含有6.021023个H2O； 1 mol NO3- 含有6.021023个NO3-。 物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与微粒数（N）之间存在着以下关系： 根据这个式子，可以得出：3.011023个氧分子的物质的量为0.5 mol，9.031023个铁原子的物质的量为1.5 mol。可见，物质的量是用0.012kg12C中所含的原子数作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。 资料在线 基本物理量 1971年，第14届国际计量大会通过决议，决定采用长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度这7个量作为基本物

6、理量，其他物理量则按其定义由基本物理量导出。这7个基本物理量的单位分别为米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cad），同时它们又被定为国际单位制（简称SI制）的基本单位。 迁移应用 学习了物质的理这一物理量之后，某同学想用下图表示自己对水的组成的进一步认识。请你协助他完成这幅关系图，并说明这幅图的含义。 微粒数（ ）氢原子 氧原子（ ）微粒数 6.021023个水分子 1 mol H2O 物质的量（ ）H O（ ）物质的量 物质的量这一物理量为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角。例如，看到CO2这一化学式，就可以认识到：1 mol CO2含有

7、1 mol C和2 mol O。 二、摩尔质量和气体摩尔体积 物质的量是如何把物质的宏观量与其所含微观粒子的数量联系起来的呢？要解决这一问题，就需要研究1 mol不同物质的质理和体积。那么，1 mol不同物质的质量究竟是多少？它们的体积又是多大呢？ 交流研讨 请分析表1-3-1列出的有关数据。 表1-3-1 1 mol不同物质的质量和体积化学式相对原子质量或相对分子质量质量体积0，101kPa20,101kPa0,202kPaFe5656g-7.2cm3-NaCl58.558.5g-27.0cm3-H2O1818g-18.0cm3-C2H2OH4646g-58.3cm3-H222g222.4L

8、24.0L11.2LO23232g22.4L24.0L11.2LCO24444g22.3L23.9L11.2L讨论 1、1 mol物质的质量在数值上有什么特点？ 2、在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积在数值上有什么特点？ 1、摩尔质量 1 mol的任何物质的质量，以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。人们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量（M，molar mass），它的常用单位为gmol-1或kgmol-1。物质的量（n）、物质的质量（m）和物质的摩尔质量（M）之间存在着以下关系： 根据这个式子，可以进行物质的质量和该质量物质的物质的量之间的换算。

9、例如，氧气的摩尔质量为32gmol-1，那么64g氧气的物质的量就是2mol；氯化钠的摩尔质量为58.5gmol-1，那么0.4molNaCl的质量就是23.4g。 2、气体摩尔体积 在相同的温度和压强下，1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。人们将一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积（Vm，molar volume of gas），它的常用单位为Lmol-1和m3mol-1。标准状况（standard temperature and pressure，简写为STP，指温度为0、压强为101kPa的状况）下，气体摩尔体积约为22.4Lmol-1。物质的量（n）

10、、气体的体积（V）和气体摩尔体积（Vm）之间存在着以下关系： 根据这个式子，可以得知：标准状况下，33.6L氧气的物质的量为1.5mol，2mol H2的体积为44.8L。 迁移应用 请完成下图，并结合该图具体说明物量的量是如何把物质的宏观量与所含微粒的数量联系起来的。 分子数：_1 mol Cl2 质量_g 体积：_ L（STP） 知识点击 不同气体的气体摩尔体积为什么相同 从表1-3-1“1 mol不同物质的质量和体积”中可以看出：有些数据基本相同，有些数据相差较大。对于固态物质或液态物质来说，构成它们的微粒之间的距离非常小，它们的体积主要取决于微粒的大小。对于气体来说，常温、常压下，分子

11、之间的平均距离比分子直径大得多，因此气体体积的大小主要取决于气体分子之间的平均距离的大小，而不取决于分子本身的大小。在相同状况下，由于1 mol任何气体所含的分子数目相同，分子之间的平均距离相同，所以它们的体积基本相同。 早在1811年阿伏加德罗就指出：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。后来人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。 三、物质的量浓度 物质的量是一个化学中常用的物理量，利用由它建立的物质的量浓度这一概念，可以十分方便地表示溶液的组成。 活动探究 配制一定体积的溶液并表示其组成 现欲配制0.1 L NaCl溶液，其中溶质的物质的量为0.04mol。请你利用实验室中的固

12、体氯化钠试剂，完成配制任务。 实验步骤：_ 请结合配制过程，与同学们讨论该溶液的组成可以怎样表示。 方法导引 配制一定体积的溶液，要用到一种特殊的仪器容量瓶。容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。容量瓶常用于配制一定体积的、浓度准确的溶液。容量瓶上标有的温度和容积，表示在所指温度下瓶内液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。实验室里常用的容量瓶有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种规格。为了避免溶质在溶解或稀释时因吸收、放热而影响容量瓶的容积，溶质应该首先在烧杯中溶解或稀释并待溶液温度恢复到室温后，再将其转移到容量瓶中。

13、 配制一定体积溶液时应遵循以下原则：首先，选择溶解物质的仪器；其次，尽可能将溶质全部转移到容量瓶中；第三，确保向容量瓶中加水时凹液面不超过瓶颈上的刻度线。根据这些原则，可以采取具体的措施来提高溶液配制的精确度。 为了提高称量的准确性，本实验建议使用电子天平。 溶液的组成除了可用溶质的质量分数表示外，还可用单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示。例如，上述实验所配制的0.1L NaCl溶液，所含溶质的物质的量为0.04mol，也就是说，1L这样的溶液中含有0.4molL-1。像这样，以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，叫做溶质B的物质的量浓度（cB，amount of substance co

14、ncentration），常用的单位为molL-1或molm-3。 在一定物质的量浓度的溶液中，溶质B的物质的量（n）、溶液的体积（V）和溶质的物质的量浓度（cB）之间存在着以下关系： 由此式可以看出，对于200mL物质的量浓度为2molL-1的H2SO4溶液来说，所含的H2SO4的物质的量为2molL-10.2L=0.4mol。因此，使用溶液时，如果知道了溶液中溶质的物质的量浓度，就可以知道一定体积溶液所含溶质的物质的量，这对于生产实践和科学实验都是十分有意义的。 学习了“物质的量”这一物理量后，我们可以从一个新的角度来认识化学反应。例如，对于化学反应，可以理解为2mol H2与1mol O

15、2在点燃的条件下恰好完全反应生成2mol H2O。 交流研讨 实验室需要制取一定量的氢气。现将0.65g金属锌放入10mL物质的量浓度为2molL-1的盐酸中，它们恰好完全反应，生成的氢气的体积为0.224L（STP）。请完成下面的表格。化学反应物质的量质量或气体体积0.65g0.02g或 0.224L（STP）讨论 学习了物质的量这一物理量后，你对化学反应的定量关系有了哪些新的认识？ 物质的量这一物理量就像一座桥梁，把物质的质量或体积等宏观量与微观粒子的数量联系起来。通过它，不仅可以了解一定质量或体积的物质所含的微粒个数，还可以知道化学方程式中反应物或生成物化学式前的系数之比就是它们的物质的

16、量之比，从而能清楚地认识化学反应中各物质间的定量关系。 概括整合 1、通过物质的量这一物理量，借助阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度，可以把物质的宏观量与构成它们的微观粒子的数量联系起来。 2、物质的量这一物理量为我们认识化学反应提供了新的视角。请总结你对化学反应的新认识。 练习与活动 1、咖啡含有咖啡因（化学式为C8H10N4O2），咖啡因能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一杯咖啡含有0.194g咖啡因，你知道这杯咖啡中有多少个咖啡因分子吗？ 2、顺铂化学名称为顺二氯二氨合铂（II），化学式为PtCl2(NH3)2是一种用于治疗癌症的药物，它的结构可用下图表示。 一线教师对物质

17、的量教学内容的分析 教师1：首先关注的是这节教材和原来的同版本的教材有什么区别。同版本的教材用一章内容讲了物质的量，现在则是用一节内容来讲的；其次关注节下标题。第一个标题 物质的量及其单摩尔，第二个标题 摩尔质量和气体摩尔体积，为什么要将它们放在一起是，第三个标题 物质的量浓度；第三，关注各个栏目的设计意图。比如，第一、二个标题下的迁移应用栏目和第三个标题下的概括整合栏目之间是什么关系；物质的量浓度的活动探究内容到底起什么作用等。 教师2：我可能更多的是关注物质的量这个物理量和它的单位摩尔是怎么引入的。因为这个在真正实施的过程中难度较大，学生理解起来也比较困难，我想看看新教材对它的引入和介绍有

18、没有新颖的地方，所以我比较注意联想质疑这个栏目。其次关注的是第一个标题下的内容。它只用了一小段内容就把物质的量、单位、阿佛伽德罗常数都介绍或引出了，非常简洁。然后关注的是物质的量浓度的活动探究。但是我困惑于教材先进行活动探究再得出物质的量浓度的概念这样编排的意图。 教师3：我比较关注的是这节的难点，也就是物质的量的概念以及它的单位，是采用什么样的方式让学生来理解的。比较疑惑的是，在这节中没有明显的关于物质的量的计算，后面也没有专门的章节来讲解物质的量的计算，只在习题中第6题有一个方法导引，给了一个规范性的书写步骤，在这个书写步骤中，也就是上下单位相同，在平时教学中我们还有一个左右相当的问题，那

19、么左右相当这种方式要不要给学生介绍，还是到后面再遇到相关的物质的量的计算的时候再分别引入？ 教师4：除了各位老师刚才说的，我觉得老师们拿到教材之后关注的还有一点就是教材最后的概括整合中的第二个小问题 物质的量这一物理量对我们认识化学反应提供了新的认识视角，请总结你对化学反应的新认识，这一点在老师原来的物质的量教学中是没有的，那么它在这个新教材中体现出来了，有什么新的用处。 教师5：我们使用的是人教版教材，拿到物质的量这一节教材之后，我们也发现，第一，原来一章的内容现在浓缩成一节；第二，从教材的主体内容来讲，与过去的变化并不是特别大，但是相应来讲，简化了计算，教材正文中，计算的内容明显减少了。开

20、始老师也不太理解，但是后来通过讨论，达成了这样一个认识：从教材编写的这部份内容来讲，重在对物质的量概念的建立，对于计算来讲，在这要涉及一部分，但是对计算的进一步深化，可能要在后面进一步深入学习的过程中来不断的深化。 主持人：由此可见，一线教师对物质的量教学内容主要关注以下几方面： 原来是一章的内容现在变成了一节 摩尔质量与摩尔体积放在了一起 物质的量浓度活动探究的作用是什么 教材正文中没有例题 关注概括整合栏目中的问题 张永清：其实我们刚才看到的一线老师更多的关注了教材分析的一个局部，比如，有些是知识内容，有的是活动探究，有的是概括整合，但是并没有从整体上来分析教材。 主持人：专题1我们也讨论

21、了想进行一个完整的教学设计，要从不同的线索去看，比如首先要看它的知识线、情景线、问题线、活动线、学生认识发展线等，因此我认为要想从教材出发进行教学设计，我们也需要从这样几条线索来分析教材，那我们就用物质的量这节教材来分析一下。 二、物质的量知识线及深广度确定 徐敏：老师们在进行教学设计的时候，首先要明确知识线索；其次要把每一个知识的深广度落实下来。大体的基本原则是这样的：首先教材的节标题，其实就在告诉我们它的主要的知识以及内在的逻辑关系，而教材的迁移应用栏目则提示我们这个知识的深广度。下面我们来具体的看一看： 一、物质的量及其单位摩尔 物质的量（amount of substance），像长度

22、、质量、时间、电流等物理量一样，也是一种物理量，通过它可以把物质的宏观量（如质量、体积）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号为mol。 “摩尔”起源于希腊文mole，原意为“堆量”。国际上规定，1 mol任何微粒所含的微粒数与0.012 kg一种碳原子（12C）所含的碳原子数相等。实验表明，0.012 kg12C所含的碳原子数为6.021023。6.021023 mol-1称为阿伏加德罗常数（NA）。那么： 1 mol 12C 含有6.021023个12C； 1 mol H2O 含有6.021023个H2O； 1 mol NO3- 含有6.021023

23、个NO3-。 这个节标题实际上是在告诉我们要首先给学生建立起物质的量的概念，在21页的时候，教材中提到了物质的量是用0.012kg12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。而这个概念我们需要把握到什么程度呢？从迁移应用栏目中，我们可以发现这个活动仅限于要求学生从物质的量的角度来看物质，看物质所含的微粒数目，例如教材中的例子。在这一节中我们可以略作扩展的是可以把1mol的水换成1mol的某个原子团，如硫酸根、硝酸根，还可以把1mol 换成2mol，但是希望老师们在这不要做过多的扩展，我们仅限于物质的量和微粒数目之间的一种对应关系。 学习了物质的理这一物理量之后，某

24、同学想用下图表示自己对水的组成的进一步认识。请你协助他完成这幅关系图，并说明这幅图的含义。 微粒数（ ）氢原子 氧原子（ ）微粒数 6.021023个水分子 1 mol H2O 物质的量（ ）H O（ ）物质的量 第二节 摩尔质量和气体摩尔体积，它实际上是在回答，如果我想探究物质的宏观量与微观数量的联系，我们必须要知道1mol的不同物质它的质量和体积应该是多少（21页）。这就表现出了第二节和第一节之间的内在逻辑关系。而这一节的深广度把握，老师们存在以下几个问题：首先是摩尔质量，如何给学生说清楚6.021023的微粒它的质量恰好就是物质的相对分子质量呢？在这我们不需要用公式让学生去推导，从而发现

25、它两之间有一个内在的逻辑关系，事实上用表述就可以了，告诉学生相对原子质量或相对分子质量所选的标准是一个12C质量的1/12，所以导致了1mol 物质的质量在数值上跟相对原子质量相等，但是不希望老师在课堂上用公式来进行推导。其次是气体摩尔体积，这有两个问题：一个就是这一节当中我们要不要细节的去讲述1mol气体的气体摩尔体积它们为什么会相同？需不需要去讨论影响气体摩尔体积的因素，让学生去做探究？教材把这一块内容处理当成了知识点击，这就在提示老师们不要把它做成原始的活动探究，而应该以老师本身的语言、形象化的描述，甚至用一些课件，或模型让学生形象的理解1mol气体的体积为什么是相同的。还有一个就是阿佛

26、伽德罗定律的推论要不要给？我们的建议是这节课上不要给推论，将来我们可以做分散处理，比如讲到气体收集的时候，甲烷为什么要用向下排空气法收集，在这样的情景下就可以引出判断气体的密度之比实际上我们是用了它的物质的量之比。 第三节 物质的量浓度，这一节教材以一个活动探究帮助学生建立物质的量浓度这个概念，在这一节中我们需要把握的是误差分析的程度。因为误差分析本身是为了帮助学生更好的建立物质的量浓度概念，所以在这一节中不希望老师人为的制造很多复杂的误差让学生来分析，仅仅分析真实操作过程中几个重要的点可能会出现的误差就可以了。还有就是这一节中的交流研讨栏目告诉我们这一节完了之后要把学生认识提升到从物质的量的

27、角度来看反应。教材以一个表格的形式告诉我们并需要让学生去做复杂的跳跃式计算，仅限于简单的一种对应关系就可以了。 张永清：我觉得除了对教材的标题、正文以及它的栏目的分析，确定知识线索，还有一个问题就是现在使用的还有其他版本的教材，这些教材在知识的呈现方式以及知识点的选择上可能还有不同。因此除了结合本版本的教材，我觉得还得结合其他版本，比如说人教版，苏教版，取这些版本的交集，交集的地方深广度就能确定了，其他地方则可以根据教学实际再确定知识的深广度。 支瑶：我还想补充一点，就是在确定内容深广度的时候，我们还要关注习题，关注节后的习题以及章后的习题。关注习题有两个功能：一个是为我们正文分析出来的深广度

28、的标准寻找证据。因为很多老师会担心讲到正文的程度学生不会做题，那么我们就看看后面的习题要求，明确了它两个能不能合拢，能合拢证明我们这个分析是没有问题的。另外老师们在分析的时候也要注意层次性问题，比如像我们现在这个教材里面节后习题相对来讲是跨了一个度的，整节的内容学完之后做这样的一些题目是可以，如果只学完了第一课时可能觉得有点难，那我们就可能要插一个中间环节来寻找证据。 三、物质的量问题线索 支瑶：在第一课时的前言中教材提出了两个核心问题：一是你是否想过一定质量或一定体积的物质究竟含有多少个微粒，怎样才能既了解物质的宏观量同时又知道它们所含微观粒子的数量？这个问题实际上揭示了我们学习这一节的目的

29、和意义。另一个是怎么样才能既科学又方便的知道一定量的水中含有多少个水分子呢？实际上这个问题是对整体问题的具体化，提示老师在教学的过程中可以以具体案例的形式来呈现。还要注意的是，教材中的有些问题虽然没有问号，但它隐藏在迁移应用栏目中的，让学生学完了相关的内容之后表达一下他自己对水的组成的进一步认识，这是一个巩固提高，迁移应用性的问题。 张永清：第二课时主要的问题有两个，因为在第一节课中学生已经知道了1mol物质中所含的微粒个数，现在他们就是想进一步知道1mol物质的质量和1mol物质的体积，所以这两个应该说是第二课时的两个主要问题。结合这两个问题，教材中的交流研讨通过对表格的分析又给出讨论式的两

30、个问题：一个是在数值上有什么特点，再一个就是1mol不同气体的体积在相同温度和压强下数值上有什么特点，这是它的两个子问题。另外根据气体摩尔体积这个概念，老师在教学中还会生成其他的问题，比如说不相同的物质为什么在相同的温度和压强下会有相同的气体摩尔体积。再一个就是说固体、液体和气体不同状态的物质为什么体积相差这么大，等等，这些都是第二课时所呈现的问题。 徐敏：在物质的量浓度这一节中活动探究之前有一段引言，这段引言隐含着一个问题就是说我们怎么用物质的量来表示溶液的组成，也就是溶液的浓度。而活动探究则又包含了三个大的问题，一个是我们怎么来配0.1L含0.04mol溶质的氯化钠溶液，第二个问题就是说这

31、份溶液的组成我们怎么来表示，而第三个问题就是这份溶液我们配出来它的浓度是不是准确的。 主持人：因此老师们在分析问题线索的时候，要抓以下几个方面：第一个就是联想质疑，它通常给出了这一节教材核心的驱动问题；第二个就是抓教材下面正文中往往会关于这个核心内容有一个核心的驱动问题；第三个就是抓交流研讨中具体的小问题。此外，即使有的时候教材在正文中或是栏目中没有明确给出来问题，而是以陈述句的方式给出来的，但它还是暗含着驱动问题的。 四、物质的量活动线索 支瑶：一个是看我们教材中的活动性栏目，另外也要关注正文中的问题；第二就是要有分析的角度，我想第一要思考的是教材设计这个活动的意图，第二要考虑是是否需要对教

32、材中活动的具体实施方式，比如教材中提出的问题，呈现方式等进行调整，而调整的依据则有两个：一是知识的发展线索，二是学生的认识发展。在这些原则的基础上，我们来看一下教材中的一些活动。 刚才提到的联想质疑，包括前面的正文，实际上是引入这节内容的一个活动。接下来在物质的量及其单位摩尔中，关于物质的量概念的建立，教材中并没有呈现活动，就是一段正文的陈述。我们在教学的过程中就要想我们是不是要设计活动？如果要，我们设计的目的是什么？我想实际上是要让学生体会堆量的概念，让学生体会到建立了这样一个物理量就能够回答前面提出来的问题了，能够把微观的微粒个数跟宏观的量之间建立起联系，找到一个桥梁了。在这一课时中还有一

33、个迁移应用，很显然，它是对前面内容的一个复习，巩固及应用。 在摩尔质量和气体摩尔体积中，教材中设计了一个核心的栏目，就是交流研讨。从表观上看，它要通过问题的讨论，让学生建立起摩尔质量和物质的量之间的关系，气体的摩尔体积和物质的量之间的关系。但是隐含来看，我们就要思考两个概念之间有没有内在的必然的联系。同样在这一课时的最后有一个迁移应用，我们同样可以看到两层含义：一是要用这些物理量进行一个实际的转化；第二这个问题并没有采取正常的问题式，而是以框图的形式呈现的，这就告诉我们当我们教学进行到这儿的时候，我们要关注学生前面学过的几个物理量之间的整合了。 到了物质的量浓度，这儿有一个核心活动栏目，就是活

34、动探究，跟我们过去的教学不一样的是，配置溶液的这个活动在物质的量浓度概念建立之前。那我们在教学实施中就要考虑到这个活动是有双重功能的，不仅仅要会配一定物质的量浓度的溶液，或者会配一定体积的溶液，同时要通过这个配置活动来建立概念。在这一节的最后还有一个交流研讨，就是实验室里需要制一定的氢气，给你质量的时候怎么办，给你浓度或体积的时候怎么办？这个活动性栏目则提示我们，学生在学了物质的量一系列概念之后，看的角度、认识的对象发生了变化，开始从具体的物质到反应了，所以在教学的过程中，用这个活动的时候，我们要意识到他有一个水平的变化。 张永清：从整体上来说，这节课的活动线索有这么两条：一是为了建立概念进行

35、的交流研讨这个线索；再一个是为了巩固概念推出的迁移应用这条线索。 徐敏：我觉得这三个课时中的活动方式也是多样化的，如第一课时中的交流研讨，第二课时中的数据，第三课时中的探究性实验，等等。 主持人：所以我们可以从这样几个角度看活动线索：首先应该抓教材中的活动性栏目，从而抓出这个核心内容是通过什么活动让学生来建立知识的；其次要进一步挖掘活动的价值和功能；然后要看到要解决这个问题最佳的活动形式，教材都是给出了具体的建议，如要解决摩尔质量和气体摩尔体积，让学生分析数据，认为这种活动更有价值，或者说更容易让学生直接建立这样的认识；最后还要清楚这个活动跟具体知识建立和发展的这种关系，也就是说物质的量是一个

36、概念教学，那哪些活动是建立概念，哪些活动是巩固概念，哪些活动是发展概念。此外，我们还要注意到活动方式的多样化，在同一单元中，哪些是要交流研讨，哪些是要有学生活动。 五、物质的量学生认识发展线索 徐敏：第一课时中迁移应用这个栏目要让学生对水的认识从初中阶段的具体物质提升到从物质的量的角度来看物质的组成。到了第二课时，这时候的迁移应用栏目则要把学生的认识从看物质的质量、体积这样的宏观量提升到看到微粒的个数，而看的过程中是以物质的量为桥梁的。到了第三课时，我们要帮助学生从看溶液的体积这一宏观量到溶液中微粒的数目。再往上提升，我们可以发现，教材中的交流研讨栏目又让学生把这个认识用到反应方程式上。 张永

37、清：我觉得任何知识都是有不同层面，不同角度的认识功能，这点在原来的教材中是比较忽略的，应该说，原来老师们很少思考我为什么要教这个概念，教了这个概念之后，学生的认识有哪些发展。通过刚才徐老师分析的，我觉得首先要分析教材的核心内容带给我们什么样的教育教学价值，带给学生什么样的认识。还有一个就是说，从教材中可以看出，在最后这节，归结到我们还可以从物质的量这一个新的角度来认识化学反应，我觉得这就是把这个化学反应从原来所学的定性的角度，上升到了一个定量的角度。 支瑶：如果就教材找认识功能，那么实际上可以看几处：一个是看正文，比如说在活动性栏目前后，教材会有提示的，比如21页，在迁移应用这个活动栏目之后，

38、它就说物质的量这一物理量为我们提供一个定量认识物质组成的新视角。比如说最后一个交流研讨之前举了一个例子，它说学习了物质的量这一物理量之后，我们可以从一个新的角度来认识化学反应。另外一方面实际上是隐性的，那我们就要想一想学生学了这个内容之后，对他认识化学，认识化学物质有什么用，或者对他后面要学习的相关内容有什么作用。 六、如何将要素变成线索？ 张永清：从现在老师们的上课情况来看，老师现在课堂上不是没有问题，而是有很多问题，但是这些问题的提出并没有内在的一条线索，只是问题的一个堆砌。比如这一节教材，它的问题的内在逻辑线索是什么呢？第一个是1mol物质的微粒的个数，第二个就是1mol物质的质量和1m

39、ol物质的体积，这应该是这节课的主线。 支瑶：老师们在分析教材或进行教学设计的过程中，还必须思考的一个问题就是我最后呈现出来的设计是一个融合在一起的整体，那么怎么把这三条线索融合起来，它的黏合剂是什么？实际上就是我们刚才提到的学生的认识发展线索。比如说我们前面为什么要提出来这样的引入活动，那是因为学生在原有的认识里，不知道该如何从微观的角度去计量物质，所以我们要把这个提出来，那么他学习物质的量之后，就知道可以用堆量这个概念去计量微观的微粒个数的。但是同时又会产生一个新问题，就是这一堆如何计量？于是，基于学生这样一种认识发展的需要，我们才要去建立摩尔质量和气体摩尔体积这两个概念，让他来真正实现宏

40、观量和微观量这样一个认识发展。然后他就会想到化学所面对是水溶液体系，那么在水溶液中它的微粒，它的组成又该怎样按这条线索去计量它，去认识它呢？所以我们要来讨论物质的量浓度的问题。 七、物质的量情景素材线索 徐敏：教材中还是有很明显的情景素材的，比如说在物质的量这一节，教材提出了联想质疑，就是说1滴水有17万亿亿个水分子，怎么去数它呢？没法一个个去数，那么怎样科学又方便的知道一定量的水中含有多少个水分子呢？其实这就是为物质的量的引出而搭建一个情景素材。再比如说，摩尔质量和气体摩尔体积中，教材也给了一个情景，就是一些数据，由这个数据学生去进行分析。再比如说，物质的量浓度这个概念的建立，教材的情景就是

41、实验探究，如何配一定体积的溶液。 张永清：我觉得老师们可以挖掘教材中的情景线索，比如说现在每个版本的教材中都设计了比较多的栏目，人教版在气体摩尔体积这一节，有一个科学探究，以实验的形式引入情景。在物质的量在化学实验中的应用中，引出物质的量浓度的时候，有一个化验单。这些我觉得都可以作为情景素材来使用。 八、第一课时局部问题的处理 1、6.021023前面要不要“约”？阿佛伽德罗常数为什么会有单位？ 支瑶：这实际上是两个问题。首先是关于6.021023前面要不要“约”这个问题。在我们鲁科版教材中是把“约”字给去掉了，是基于这样一种考虑，6.021023本身这种科学计数法的表达形式已经隐含了“约”的

42、含义，如果再说“约” 6.021023，从表达上就是一种重复。当然强调这个“约”字，也不是就严格的犯了科学性错误，所以我们给老师们的建议就是，没有必要做过多的纠结，更不能出成概念辨析题。第二个，就是关于阿佛伽德罗常数的单位问题。有些老师认为常数就不应该有单位，这其实是对常数的一个误解。就像理想气体状态方程里的R就是一个常数，它也是有单位的，因为在物理、化学里面常数都是有它的含义的，比如6.021023的含义就是每摩尔的物质中有多少个微粒，个不是物理量，所以就不用写，剩下的就是mol-1，只有把这个单位带进去，后面公式的物理含义才说的通。 2、是否弱化了计算？ 徐敏：我们不必拘泥于教材必须把这个

43、例题放在正文中，我们才特别的重视，实际上它放在教材中的任何位置都在告诉你这个位置是必须要落实的，不能说它放在练习与活动中，我们就要把它弱化了，所以我觉得这是一个误区。 3、用多少课时来讲这一节的内容？ 张永清：每个学校根据自己的实际情况都是不一样的，但是总体来看，有这么两种情况，3课时或者4课时。用3课时的则是按照教材的标题，每一个标题是一个课时，可能在总的内容的处理上，适当的做了一些调整，比如说把摩尔质量和摩尔可能放在一节课中处理，然后剩下的两课时就处理其他的内容。而用4课时的则是在前三个课时的基础上，把这个概括整合和习题有关物质的量的计算，尤其是物质的量在方程式中的计算又加了一个课时。 徐

44、敏：我们是用4课时处理的，第一课时物质的量和摩尔质量，第二课时气体摩尔体积，再加从物质的量角度来认识反应方程式中物质之间的关系，第三课时物质的量浓度，最后第四课时进一步深入，比如方程式的计算怎么规范，之间的转化关系怎么进一步深化等等。 支瑶：我们基本上还是3课时，我们首先对教材做了一个小的调整，把物质的量和摩尔质量放在了1课时，然后把气体的摩尔体积和前面这三个物体量的整合放在了第二课时，第三课时是物质的量浓度。 九、如何引入物质的量内容？如何让学生更好地建立堆量的思想方法？ 徐敏：我参考了教材中的联想质疑，把水换成了钠，问如果我们想知道100g金属钠中所含的钠原子个数，你应该怎么办？因为学生感

45、觉金属钠是固体，可称量，这就为我后续问题的提出搭了一个台阶。学生接到这个问题之后，基于他原有的经验，认为只要知道一个钠原子的质量，一除就行了。但是我马上有抛出了一个问题，如何知道一个钠原子的质量？学生就有了困惑，这时我就给出曹冲称象的故事，让学生明白太大的物体我们可以把它分成小分称量，学生自然就明白太小可以把它弄成一堆称量，那这个一堆要选多大？那么6.021023这个时候就可以引出来了，然后接下来物质的量的概念就可以顺利的出来了。 张永清：不论是用钠引入，还是用水引入，实际上都是从学生熟悉的事物和已有的经验出发的，这样就可以将一些比较抽象的概念形象化一些。而咱们课本上的资料在线，实际上也是一种

46、方法，因为有意义学习理论中将概念分成了上位概念和下位概念，可能学生在接触下位概念的时候，比较好接触，那么也就是说物质的量作为7个基本物理量之一，它的上位概念就是物理量，那么这样把物质的量作为它的下位概念引出来的话，学生也能很好接受。 支瑶：我是通过一个一个小游戏让学生建立堆量这个概念的，其实也是借鉴了原来的一些教学设计，但是数米粒这个活动离学生太远，没有直观的操作感觉，没有办法调动起学生深度的思考，因此，我就用了一个数订书钉的游戏。首先给他的是整板的钉和一堆零散的钉，然后我让他们取出500个订书钉，学生很快的就拿了5板整的，我就问那你为什么不去一个一个数呢？学生说这一板一板的多方便，于是我就问

47、学生我们在化学中有没有遇到过类似问题？学生马上就想到了，然后马上过渡到，订书钉的生产厂家规定这1板是100个，那么在化学里面这一堆是多少呢？我们化学中规定是6.021023个。接着我把整板的都撤了，只剩下一个整板的还有一堆散钉，还让他们取500个订书钉。我没有特别提示他，而是在讲台上放了一个天平，有些学生开始在那数了，而有些学生则发现了天平，他先称了一板多重，然后算了一下，挪到5倍，然后就开始称散钉。于是我又回到我们的化学问题上，我们刚才提到了我们可以一堆一堆的来数，那这一堆原子的质量到底是多少呢？我们怎么称呢？我们现在已有的知识不够，我们还需要寻找新的桥梁，实际上就过渡到了摩尔质量。 主持人

48、：支老师介绍的这个案例与我们的案例还不太一样，原来我们帮助学生建立堆量这个思想方法主要是通过老师介绍，比如说一打纸，一打啤酒等等，是通过生活中的堆量思想，没有让学生亲自去经历这样一个活动，因此这个活动很有它的意义和价值。 十、如何处理教材中的交流研讨活动？ 1、一线老师对交流研讨活动的处理方法 教师1：我们把整个的表格没有改动，直接给学生，但是讨论的问题没有给出，让学生在不知道要讨论什么问题的情况下，自己去分析表格，你能发现什么规律。我们是基于这样的思想：这是我们在教材中遇到的第一个表格，对学生来讲他们对表格的分析能力到底有多大。再一个就是他看到这个表格之后，在完成摩尔质量和气体摩尔体积概念形

49、成的同时分析图表的能力能有多大的提高。 教师2：因为这个表格一方面承载这要讲摩尔质量和气体摩尔体积两个概念的作用，另外，它确实是学生在必修1中遇到的第一个表格，这就牵涉到学生对数据的处理，所以我们当时还是采取了一个比较保守的措施，就是没有把一张表完全给他，而是用PPT的形式一半一半呈现，表的总框架是一样的，但就在体积这个地方是空白，先把相对原子质量、相对分子质量呈现出来，让他根据这两行讨论第一个问题，讨论清楚之后再把有关体积的问题给他，然后在去讨论第二个问题。当时我们这样处理的原因，就是想拆分一下难点，一下把数据都给他，学生的梯度不太够。 教师3：我们处理的时候，整个表格都给了学生，因为我们感

50、觉在这里摩尔质量和气体摩尔体积都是指的单位物质的量的质量和气体体积，有一些相通性。同时也把研讨问题抛给学生了，因为我们觉得像这些研讨问题还是应该具体化一些，目的相对明确一些，这样课堂上的时间就相对紧凑一些。 教师4：我们有的老师在处理这个表格的时候，又增加了其他的数据，并把这个表格中的顺序打乱，然后把整个的表格呈现给学生，再用小组讨论的形式让学生自己进行分析，从而整体来看看最后学生的讨论结论。 教师5：我们使用的是人教版教材，人教版教材中没有这个表格，也没有这样一个活动设计、人教版教材对摩尔质量这一部分内容的陈述，采用了比较平铺直叙的方式。但是我们在教学的过程中，也是借鉴了鲁科版教材中的活动设

51、计，使用了这个表格，但是我们实施的方式也是将其分割开来，先来建立关于摩尔质量这部份的概念，然后再来讨论关于气体摩尔体积。我们觉得用这种方式来进行教学实际效果还是不错的，基本上学生能够通过学生对于数据的分析和观察，能够比较自主的建构起这两个基本概念。 主持人：由此可见，一线教师对交流研讨活动有这样几种处理思路： 先给质量数据并提出问题；然后给出体积数据，并提出问题 把全部数据和问题一起给学生，分组讨论交流 只给数据，不给问题 增加数据并且打乱顺序 2、各位嘉宾的评析 张永清：我觉得这几种思路都是可行的。因为这是不同的老师在面对不同的学生群体自己设计的教学活动，我们现在比较提倡分层次教学，学生原有

52、的知识水平不一样，那么我们在设计活动的时候可能设计出来的方案不同。 支瑶：我认为不管是什么样的学生，不管老师采取哪种教学方式，都只是形式上的不一样，它的本质是共同的，就是 1mol不同物质的质量究竟是多少？体积又是多少？也就是说让学生讨论摩尔质量的时候，主要任务是让他看1mol不同物质的质量跟什么有关，怎么计量。同样的道理，假如说我们分开讨论，接下来就是体积的问题，同样1mol气体的体积是多少，或1mol物质的体积是多少，然后发现，固体、液体都不一样，而气体有共性，这样过渡下来，内在的本质线索要抓住，提问题的角度要锁定。 徐敏：我们是在物质的量、摩尔质量讲完之后，给学生展示1mol不同物质（固

53、体、液体、气体）的时候处理的，其实学生在第一课时的时候就有一点感觉了，说1mol气体的种类不一样，但体积为什么是一样的，在第二课时的时候进一步用数据来验证它们是相似的，然后再来分析为什么。 十一、第二课时局部问题的处理 1、阿佛伽德罗定律的推论要不要求？ 徐敏：我认为这个定律的给出是水到渠成的。因为前面气体摩尔体积分析透彻了以后，这个定律学生掌握起来是没有困难的。在分析气体摩尔体积的过程中，其实就已经得出阿佛伽德罗定律了，分析完了之后，可以问一个问题，同温同压下，相同体积的气体所含的分子数目是否相同？这样以这个问题形式得出阿佛伽德罗定律，但是后续的习题我觉得不用再处理了。 支瑶：我们将这部分内

54、容定位在了服务功能上，因为22.4L是有适用条件的，是标准状况和101KPa，那么为什么？还有一个服务功能就是，为什么液体、固体都是1mol体积差别很大，而气体就很接近呢？所以实际上我们是在解决学生的问题，首先是看到这个数据表直观性的问题，为什么物体的体积都不太一样？我们就给他打比方，十个篮球和十个乒乓球堆积在一起，体积一样不一样？如果把八个乒乓球堆在这八个顶点上，和将八个篮球堆在这八个顶点上，它围出来的体积有多大差别？学生就会恍然大悟。接下来我又问这个数据表里，在0，101KPa的时候就是22.4，在20，101KPa就是24，为什么不一样呢？因为有了前面的基础，学生很快就能理解，所以我们说

55、这个22.4为什么要强调在一定温度和压强下，为什么22.4的具体数值指的就是0，101KPa，就是这么来理解它的功能的。 2、知识点击的处理 张永清：我还是比较赞同刚才两位老师处理阿佛伽德罗定律的做法，一个就是不要为了想讲那个知识而去讲那个知识，到了学生应该理解这个知识的时候，我们就可以给出这个知识。还有就是知识的服务功能。我觉得这个地方的处理可以参考刚才的处理，如果学生有这方面的需要，那么我们可以给他拓展延伸，如果学生在这没有这方面的需要，我们也可不必要刻意去讲这个知识。 十二、活动探究的目的是什么？如何处理教材中的活动探究？ 徐敏：我原来采用的也是传统方法，先建概念然后再配，所以拿到教材之

56、后我确实很担心先配溶液后讲概念行不行。但是真实实施下来之后，有了以下几点变化：一是我发现学生对这种学习方式很感兴趣；第二，改变了我对学生的认识，我以前就认为，学生不会，也不能自己去摸索这个配置过程，但是实施结果表明学生不仅能做的很好，而且还有自己的反思能力。第三，我们担忧学生的计算、配置落实不下来，但是经过调查问卷测试，发现有80%的学生能够很好的，正确的表示配置过程的，计算有75%以上的学生能够做到计算的正确。所以我觉得先配溶液后建概念，一方面促进了学生技能的提升，另一方面也做到了让学生自己建构概念。 张永清：这个活动探究的意义在于这个概念的建立是学生自己完成的，而不是说老师或教材直接给出的

57、。 支瑶：通过我自己的教学实践，发现把概念建立和技能训练整合在一起是非常必要的，甚至是必须的。有这样几个好处：第一，它对突破学生的难点有帮助，比如物质的量浓度C=n/v，原来我们要花很多精力去强调，这个v是溶液的体积，不是溶剂的体积。但现在通过这样一个配置活动之后，学生就能很自觉的意识到这个体积是溶液的体积。第二，在和学生座谈的过程中，发现这样的活动还可以深化学生对溶液组成的认识，他能够自动的认识到同样的浓度组成可以对应不同的溶液。第三，有些老师担心将配置过程和概念建立搅和在一起，学生最后落不下了基本的实验技能怎么办？实际上对于这个实验来讲，在必修阶段学生首要落实的是基本的大步骤，然后是主要仪

58、器。 十二、如何将教材中的实验探究转化成教学 引入溶液配制任务的具体教学片段 教师提问：如果我用托盘天平来称量的话，有没有困难？ 学生回答：有。 教师回应：0.058g能称出来吗？ 学生回答：称不出来。 教师回应：称不出来。即便能称出来，大家来看，两个固体之间能不能反应？ 教师实验：现在投影仪上放了一个培养皿，先放点氯化钠进去，下面在放点硝酸银固体，大家看看，两固体在一起能不能反应？再用玻璃棒搅拌搅拌。 教师提问：大家能看出反应了吗？ 学生回答：没有。 教师回应：即便能称，两固体之间反应极其极其慢。那怎么办？ 学生回答：把这两种固体都配成溶液。 教师回应：配成溶液是吧？好，我来做这个实验。 教

59、师实验：这是氯化钠溶液，事先配好了，取出其中的10mL，然后硝酸银溶液我也取出10mL,记好了，是10mL。好，现在把两个10mL的溶液混在一起，这是10mL的硝酸银，再加10mL的氯化钠。 教师提问：反应是不是非常驯熟，而且很彻底？那我想问问，我这10mL溶液我就做到了其中溶质都为0.01mol。同学们看，我刚才取的10mol氯化钠吧，就是使它的溶质为0.01mol，你说我是怎么做到的？ 引出容量瓶并介绍的具体教学片段 教师提问：大家看，假如你要加水至100mL，大家选哪个烧杯？ 学生回答：大的。 教师回应：选300的是不是有一个100的刻度线，能不能选100mL的烧杯？ 学生回答：不能。

60、教师回应：为什么？100mL的烧杯同学们看看最大的刻度在哪？ 学生回答：80. 教师回应：是80，所以你应该选一个有100mL这个刻度线的烧杯，是吗？好，如果我们现在选这个烧杯来做这件事的话，大家想想，这个大烧杯配出来的溶液我说不是很准确，你想原因在哪呢？首先烧杯本身的体积就不是精确的。还有一个人为的因素，是什么？ 学生回答：视线。 教师讲解：视线，他说的对。当你的视线要与凹液面相切，对吗，那个凹液面太？那么一个大肚子，是不是太宽了呀？那你人为的，每一个人去看的时候误差就会很大，对不对。那要想精确的来配制这个溶液的话，有一个仪器，那就是同学们这个试剂盘里，这叫容量瓶，它能使体积精确到小数点后面