高中化学- 物质的量及其单位教学设计学情分析教材分析课后反思

《物质的量及其单位——摩尔》教学设计方案一、概述《物质的量及其单位——摩尔》是人教课标版高中化学必修①“第一章从实验学化学第二节化学计量在实验中的应用”的第一课时（45分钟）。物质的量及其单位摩尔，在研究物质的组成、结构、反应等方面的定量关系时是广泛运用的物理量。它在高中化学计算里还是最关键的概念，可使计算较为简捷明了，非常重要。本节教材的特点是概念多、理论性强，教学难度大；在本课时教学中安排了物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数几个高难度的抽象概念，这些概念不仅涉及宏观领域，还涉及微观领域，难点集中，理解困难，为教学带来了障碍。二、教学目标分析知识与技能1．了解科学上引入“物质的量”这一物理量的必要性；能够初步理解“物质的量”及其单位——“摩尔”的意义，及阿伏加德罗常数的含义；2．能够了解物质的量与微观粒子数之间的关系，并能从物质的量的角度来认识物质的微观构成，及化学反应中物质质量之间的关系。过程与方法1．通过分析所给资料，提高发现和提出有探究价值的问题的能力；在思考、讨论和交流中提高独立思考的能力以及养成与人合作的团队精神；2．通过物质的量的教学，体验科学家解决问题的思维方法，进一步理解科学探究的意义；3．在摩尔是堆量的教学中，提高迁移应用的能力及想象力。情感态度与价值观1．通过对物质宏观与微观间量的关系的探究，感受化学界的奇妙与和谐；能够对学习自然科学感兴趣，养成严谨求实的科学态度。三、学习者特征分析学生接受能力较强，处于初三和高一的衔接阶段；在该阶段学生对国际单位制中的“长度”（单位：米）、“质量”（单位：千克）等物理量已非常熟悉，但对国际单位制中的“物质的量”这一物理量非常陌生，而且易将“物质的量”这一抽象概念与“物质的质量”相混。学生的好奇心强，已具备了探究的意识；掌握了探究必备的相关知识，如知道化学反应的实质是物质构成的微粒按一定的数量比进行，化学反应中的物质质量满足质量守恒定律。四、教学策略选择与设计教师引导探究，启发学生自主建构概念。对于抽象概念的突破，采用直观的方式展示，如视频、动画等，变静为动，使抽象的概念具体化、形象化，从而帮助学生理解并自己建构新概念。五、教学资源与工具设计PPT课件概念动画实验视频相关图片多媒体教室六、教学过程环节一：提出问题（一）情境引入教师通过学生熟悉的化学反应视频引入（此处需常见的化学反应视频，如炭在氧气中燃烧）学生观看视频，从化学反应方程式出发，讨论分析其中包含的意义。微观粒子数 111物质质量12g32g44g设计意图：从学生已有的学习经验出发，学生将这一反应中所包含的意义进行复习总结：（1）从质量守恒的角度，12克碳和32克氧气反应生成44克二氧化碳（2）从微观机理角度，1个碳原子和一个氧分子结合生成一个二氧化碳分子。（二）提出问题教师从学生的讨论结果出发，提出引导问题：物质是由微粒构成，物质间的化学反应是微粒按一定数目关系进行的，那可称量物质与微粒之间是否存在一种联系？我们有何办法能将微粒数量与物质质量联系起来？学生积极思考，讨论，想办法设计意图：在学生讨论的基础上，引导学生提出问题，从而为学生了解引入“物质的量”这一概念的必要性打好基础。环节二：方法探究（1）从微观角度出发，探究解决问题的方法学生分组汇报所想出的办法；教师针对学生讨论结果，将学生的认识过程与科学探究的思维方法联在一起，模拟科学家解决问题的过程（以一个某种原子为例，此处要标出1个原子的质量（用普通天平不可称量），为将微粒与物质质量联系起来，将此种原子由一个开始不断堆积（此处需要媒体课件，展示微粒堆积的过程），同时质量随微粒数目的增加而相应的增长，直到有一刻该微粒集体的质量可称量。就可说某克的物质中微粒数目是多少。）学生体会，联系宏观与微观的桥梁，其核心是一种化小为大的思想。（2）摩尔——堆量教师以学生常见的物质为例，演示其粒子堆积的过程，并伴有总质量、粒子总数的同步变化。（如以碳原子为例，展示碳在堆积的动画课件）当堆积的微粒数为时，我们就说这是1摩尔，如以碳原子为例，个碳原子，我们就说这是1摩尔的碳原子。学生进一步的体会摩尔是联系宏观与微观数量的桥梁。教师启发学生思考生活中有哪些表示量的名词与摩尔相似。学生思考，并回答常见量词的名称，如“双”、“打”，“公斤”等（3）迁移应用教师将示例微粒改变，而微粒数目不变，引导学生回答此时这些微粒量是否为1摩尔？（此处需1摩尔不同物质的相关图片）学生回答肯定，并得出结论：将示例微粒改变，同样数目是时，我们说它是1摩尔。设计意图：围绕提出的问题，再现科学家解决实际问题的过程，使学生体验科学家解决问题时的思维和方法；通过一种物质迁移至其它物质，使学生体会摩尔是一量的单位。环节三：“物质的量”概念（1）摩尔——“物质的量”的单位教师进而指出“摩尔”是“物质的量”的单位，就像“千克”是“质量”单位，“米”是“长度”的单位。（举例类比），摩尔简称“摩”，符号：mol学生理解，并细细体会摩尔与物质的量间的关系。（2）“物质的量”——国际单位制7个基本单位之一教师展示有关国际单位制中7个基本单位的信息（此处需要有关国际单位制方面的图片），物质的量是其中之一，记作n。学生看教材P12资料卡片，结合已有知识初步建构新概念。（3）“物质的质量”与“物质的量”教师提出思考问题：“物质的量”是“物质的质量”吗？为什么？并结合教材P11图1-11给出结论。学生思考，讨论。（“物质的量”不同于“物质的质量”。如以炭为例，12克C-12含有个碳原子，物质的质量12克，而“物质的量”是1摩尔。）（4）阿伏加德罗常数教师介绍：国际上规定，1摩尔任何微粒所含有的微粒数与12克C-12所含有的碳原子数相等。实验表明，这数目约为。称为阿伏加德罗常数，符号：NA学生体会，记忆。设计意图：在摩尔——堆量的基础上，提出了“物质的量”概念，降低了学生在理解这一抽象概念时的难度；通过将常见物理量，及易混概念对比分析，使学生从整体上初步完成了新概念的建构过程。环节四：“物质的量”的应用在初步了解了物质的量等相关概念后，教师让学生继续完善在环节一中做的分析，将物质的量、物质的质量、微粒数联系在一起。学生思考、讨论做出总结：微观粒子数 111111物质的量1摩1摩1摩设计意图：通过将物质的量（摩尔）概念再次应用于化学反应，使学生更好的体会“物质的量”作为联系宏观质量与微观数量间的桥梁给我们研究问题带来的便利，进一步加深对概念的理解，并为以后进行相关的化学计算的学习做好准备。七、教学评价设计本节课从以下方面进行评价：学习参与情况：积极参加小组讨论活动，吸取其它同学在该问题中正确的地方，有根据的提出自己的看法主张。自主学习情况：联系已有的生活经验，进行分析、归纳和总结的能力。反馈练习：判断下列说法是否合理，并说明理由：1．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一2．含有阿伏加德罗常数（）个微粒的集体就是1摩尔3．的精确值为，单位为4．1摩尔物质均约含有分子5．0.1mol中含有0.2个H原子6.摩尔是物质的质量单位。7.1mol氢8.1molCO9.1mol大米二、填空（1）1molCO分子中有molC,molO,共有mol原子。（2）0.3molHSO4含有个硫酸分子,molO,molSmolH。（3）1molCO2与molO2所含原子数相等。（4）O2的相对分子质量是1molO2的质量是,O2的摩尔质量是（5）Mg的相对原子质量是1molMg的质量是Mg的摩尔质量是（6）1molH2SO4的质量是,1molFe2+的质量是,Na+的摩尔质量为,HNO3的摩尔质量为.三、计算（1）在0.5molO2中含有的氧分子数目是多少？（2）在0.5molO2中含有的氧原子数目是多少？（3）49gH2SO4的物质的量是多少？所含H2SO4分子的个数是多少？（4）求1.806×1023个H2O的质量是多少？其中所含O原子个数？学情分析基于美国教育心理学家奥苏伯尔的教学理念“教学要建立在学生原有的知识和经验上”。由于“摩尔”计量的对象是微粒，回顾初中对微粒观的要求，（1）认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒。（2）能用微粒的观点解释某些常见的现象，由此可见学生对于微粒已经有了一定的认识。初中学生的化学方程式计算是：“能说明常见化学反应中的质量关系，能进行简单的化学方程式的计算。”从上述可知，学生已经知道宏观的物质很大，可以运用质量、体积等物理量等进行计量，也清楚微观粒子很小，看不见，摸不着。但是学生对知识的归纳、整理和迁移能力尚还欠缺，需要教师善于引导，巧设问题，引导学生自主阅读并与同学交流，从学生认识基础出发，引导学生去联想，使学生在轻松的环境中掌握新知识。效果分析《物质的量》属于基本概念的教学。对概念教学来说，既没有生动有趣的实验又没有具体的研究对象，一直是教师感觉难教、学生感觉难学的难点。主要有以下几个原因：一是概念本身抽象难懂，物质的量、摩尔、NA、摩尔质量具有很高的知识陌生性；二是高一学生本身的抽象思维、自主学习能力不强，对概念的理解模糊，存在认识误区。为了使概念教学变得生动有趣，结合生活中的实例，进行类比，促进学生概念的形成，收到了良好的效果。课堂教学中由于理论性较强，所以把握程度不够，没有拿出时间让学生充分思考领会，所以做练习题时较慢，以后在练习的过程中要强调题目信息的提取和理论知识的理解记忆。教材分析本节内容选自科教版《化学（必修1）》第一章第三节，本课时主要涉及第三节第一部分物质的量。本课时内容属于工具性概念，它贯穿于高中化学的整个教学，在化学计算中处于核心地位，而且被广泛应用于工农业生产和科学研究中。因此，物质的量概念的教学历来被认为是重点和难点，它是高中化学计算和定量分析的基本工具，在高中化学中具有极其广泛的应用。本课时主要介绍物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等概念，这些概念对学生来说比较抽象难懂，而且很容易将物质的量与物质的质量混淆起来。测评练习一、判断正误，并说明理由。1．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一2．含有阿伏加德罗常数（）个微粒的集体就是1摩尔3．的精确值为，单位为4．1摩尔物质均约含有分子5．0.1mol中含有0.2个H原子6.摩尔是物质的质量单位。7.1mol氢8.1molCO9.1mol大米二、填空（1）1molCO分子中有molC,molO,共有mol原子。（2）0.3molHSO4含有个硫酸分子,molO,molSmolH。（3）1molCO2与molO2所含原子数相等。（4）O2的相对分子质量是1molO2的质量是,O2的摩尔质量是（5）Mg的相对原子质量是1molMg的质量是Mg的摩尔质量是（6）1molH2SO4的质量是,1molFe2+的质量是,Na+的摩尔质量为,HNO3的摩尔质量为.三、计算（1）在0.5molO2中含有的氧分子数目是多少？（2）在0.5molO2中含有的氧原子数目是多少？（3）49gH2SO4的物质的量是多少？所含H2SO4分子的个数是多少？（4）求1.806×1023个H2O的质量是多少？其中所含O原子个数？课后反思“物质的量”是国际单位制中七个基本物理量之一，在中学化学中占有很重要的地位，正确理解其内涵并灵活运用该物理量进行计算是中学生必备的化学能力。但初学者常感到这一概念出现得很突然、很抽象，甚至难以琢磨。因此，做好该部分的教学显得尤为重要。许多教师对此已经进行了大量深人细致的摸索，形成了多种教学方案。有的先介绍常见的基本物理量，然后直接给出“物质的量”的概念及其单位，课堂效率貌似很高，但学生往往因“被填鸭”而“一知半解”有的利用化学方程式，从宏观质量和微观数量两个角度对反应物和生成物进行分析，引出“桥梁”一一“物质的量”，从旧知到新知，符合建构主义学习理论的要求，但接下来的学习依然困难重重；有的从故事或生活中实例出发，化抽象为具体，巧妙引出“物质的量”的概念，美中不足的是不能很好地联系“摩尔”与“摩尔质量”的学习。

本节课设计紧扣建构主义学习理论的要求，以问题驱动教学。具体来说，先通过复习初中学习的相对原子质量的概念，采用举例、推理的方法对算式进行变形，计算出阿伏伽德罗常数；然后，以阿伏伽德罗常数为标准，建立“团”的概念，进而学习“摩尔”、“摩尔质量”的含义；最后通过对“相对原子质量”意义的分析，类比出“物质的量”的概念。这种设计打破了传统教学的内容呈现次序，巧妙地降低了对“摩尔质量”理解的难度。整个过程层层深人，环环相扣，在亲历探究的过程中，提高学生发现问题、分析和解决问题的能力，增强学生的创新意识，体现探究的科学性和高效性。此外，这节课从单纯的传授知识转变为引导学生自主学习，从“填鸭式”教学转变为启发诱导式，从单