1.2 物质的量 第1课时（教学设计） 化学沪科版2020必修第一册

1.2 物质的量 第1课时 物质的量 阿伏加德罗常数 一、知识目标 1．了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，明确物质的量的概念、符号、单位及适用范围； 理解阿伏加德罗常数的概念、符号、数值和单位，掌握物质的量（）与微粒数（）之间的换算关系； 2．基于物质的量认识物质组成与化学变化，能运用物质的量和阿伏加德罗常数进行简单的化学计算。 二、素养目标 1．宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角，认识物质的量在联系宏观物质和微观粒子之间的桥梁作用； 2．证据推理与模型认知：通过对物质的量和阿伏加德罗常数概念的学习，建立化学计量的基本模型，培养逻辑推理和归纳总结能力； 3．科学态度与社会责任：体会化学计量在化学研究和生产生活中的重要性，培养严谨的科学态度和社会责任感。 一、教学重点 1．物质的量、阿伏加德罗常数的概念； 2．物质的量（）与微粒数（）之间的换算关系。 二、教学难点 1．物质的量概念的理解； 2．阿伏加德罗常数与微粒数之间关系的应用。 本节教学内容源于沪科版2020必修第一册第一章《化学研究的天地》第二节《物质的量》第1课时《物质的量 阿伏加德罗常数》。物质的量是化学学科中一个十分重要的基本概念，它贯穿于高中化学的始终，在化学计算中处于核心地位。学好这一内容，不仅能直接帮助学生掌握好本章介绍的有关气体摩尔体积、物质的量浓度的计算，而且也为以后进一步学习化学平衡、电离平衡等知识打下基础。 本课时教材首先通过生活中常见的集合体事例，如“双”“打”“箱”等，引出物质的量这一概念，让学生理解把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体便于科学研究和生活应用。接着介绍物质的量的单位——摩尔，明确其概念、符号、适用范围等。然后引入阿伏加德罗常数，通过计算0.012 kg (^{12})C中所含的碳原子数目，得出1 mol粒子集体所含的粒子数约为6.02×10(^{23})，并阐述其概念、符号、单位等。最后通过典型范例和技能实战，让学生巩固物质的量、阿伏加德罗常数的概念以及物质的量与微粒数之间的换算关系。 教学对象是初高中过渡阶段的学生，他们在初中化学学习中，已经对一些常见的化学物质和化学反应有了初步的了解，但对于微观粒子的认识还比较模糊，缺乏对微观世界的定量研究。在思维方面，学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于抽象的概念理解起来可能存在一定的困难。 物质的量这一概念比较抽象，对于学生来说是一个全新的、陌生的概念，与他们原有的认知存在较大的差距。学生可能会将“物质的量”与“物质的数量”“物质的质量”等概念混淆，难以理解其作为一个物理量的本质含义。同时，阿伏加德罗常数是一个非常庞大的数值，学生很难直观地感受其大小。 在教学过程中，教师要充分考虑学生的认知水平和思维特点，采用类比、举例等方式，将抽象的概念形象化、具体化，帮助学生理解。例如，通过生活中常见的集合体类比物质的量，让学生感受把微小物质扩大倍数形成集体的意义。同时，要注重引导学生进行思考和讨论，通过练习和实例分析，让学生逐步掌握物质的量、阿伏加德罗常数的概念以及物质的量与微粒数之间的换算关系，提高学生的化学思维能力和解决实际问题的能力。 教学环节一 课堂导入 【提出生活问题】同学们，在生活中我们常常会遇到一些计数的问题。比如说，我们去超市买鸡蛋，会论“个”来买，也会按“打”来买，1 打鸡蛋就是 12 个鸡蛋；买啤酒的时候，我们会按“箱”买，1 箱啤酒通常是 24 听。那现在老师问大家一个有趣的问题，明代漕船每艘标准载重为 400 石粮食（沿用‘一百五十斤为一石’的计量单位），若每斤粟米约含 2 万粒，一艘漕船满载时共有多少粒粟米？如何科学推算呢？大家可以先思考一下，和周围同学交流交流。 【展示化学反应定量描述】大家交流得很热烈。接下来，请同学们正确读出下列化学反应方程的意义（定量描述）：每 2 个氢分子可以和 1 个氧分子发生反应产生 2 个水分子；每 4 份质量的氢气就可以和 32 份质量的氧气恰好完全反应生成 36 份质量的水；每 2 体积的氢气就可以和 1 体积的氧气恰好完全反应生成水。从微观角度看，是分子个数比的关系；从宏观角度看，是质量比的关系。那这里就有一个问题了，我们能很容易地称量宏观物质的质量，但微观粒子肉眼看不见、难以称量，怎样将可称量的宏观物质与肉眼看不见、难以称量的微观粒子联系起来呢？这就是我们今天要探讨的内容。 【设计意图】 激发学生兴趣：以生活中常见的按“打”“箱”计数以及明代漕船载重粟米数量的计算问题引入，贴近学生生活实际，能迅速吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。 联系实际与化学：通过展示化学反应的定量描述，让学生看到宏观与微观之间的联系，体现了化学在解释自然现象和化学反应中的重要作用，让学生感受到化学知识的实用性和趣味性。 引发思考，导入新课：从生活计数问题和化学反应的宏观微观联系，自然地引出将宏观物质与微观粒子联系起来的问题，为引入“物质的量”这一抽象概念做好铺垫，使学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 物质的量、阿伏加德罗常数 活动一 物质的量的概念 【引入】同学们，在明代，漕船每艘标准载重为 400 石粮食（沿用‘一百五十斤为一石’的计量单位）。若每斤粟米约含 2 万粒，那么一艘漕船满载时共有多少粒粟米？我们该如何科学推算呢？其实在化学里，也存在类似把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体，以便于方便生活、方便科学研究的情况。比如，我们怎样将可称量的宏观物质与肉眼看不见、难以称量的微观粒子联系起来呢？这就需要引入一个新的物理量——物质的量。 【设计意图】通过明代漕船载重粟米数量的推算问题，引发学生思考，将生活实例与化学问题联系起来，激发学生的学习兴趣，自然地引出物质的量这一概念。 【问题】同学们，我们生活中会用“双”“箱”“打”来计量筷子、啤酒、鸡蛋等，那在化学里，对于分子、离子、原子等微观粒子，我们用什么来计量呢？大家先思考一下。 【学生思考】学生可能会尝试根据生活经验进行猜测和思考，但可能无法准确回答。 【教师讲解】在化学中，我们用“物质的量”来表示含有一定数目粒子集合体的物理量。它的符号是，单位是摩尔，简称摩，符号为。物质的量的适用范围是原子、分子、离子、电子、原子团等微观粒子。这里要注意，“物质的量”是一个物理量的全称，是一个专有名词，不能当成物质的数量或质量来理解，而且它只能描述微观粒子，不能描述宏观物质。用摩尔为单位表示某物质的物质的量时，必须指明物质微粒的名称、符号或化学式，比如、、 ，不能用 “ 氢”这样含糊无意义的表示。 【学生任务】请同学们判断以下说法是否正确： 苹果 氧 【学生回答】学生进行判断并回答，教师引导学生分析错误说法的原因。 【总结】评价、强调：“物质的量”只能用于微观粒子，说法 1 错误；用摩尔表示物质的量时必须指明微粒名称，说法 2 错误；说法 3 正确。 【对应训练 1】下列关于物质的量的说法中，正确的是(　　) A. 物质的量就是物质的数量 B. 物质的量是国际单位制中的一个基本物理量 C. 物质的量可以用天平称量 D. 物质的量就是物质的质量 【答案】B 【解析】物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，它表示含有一定数目粒子的集合体，不是物质的数量，也不是物质的质量，不能用天平称量，A、C、D 错误，B 正确。 【对应训练 2】下列说法正确的是(　　) A. 物质的量可以理解为物质的质量 B. 物质的量就是物质的粒子数目 C. 物质的量是量度物质所含微观粒子多少的一个物理量 D. 物质的量的单位——摩尔只适用于分子、原子和离子 【答案】C 【解析】物质的量是量度物质所含微观粒子多少的一个物理量，不是物质的质量，也不是物质的粒子数目，A、B 错误，C 正确；摩尔适用于原子、分子、离子、电子、原子团等微观粒子，D 错误。 活动二 阿伏加德罗常数 【引入】我们知道了物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量，那微观粒子到底有多少个呢？就像双筷子是支，打鸡蛋是个，箱啤酒是听，微观粒子的数目是多少呢？这就是我们接下来要学习的阿伏加德罗常数。 【设计意图】在学生已经了解物质的量概念的基础上，进一步提出微观粒子的数目问题，引发学生的好奇心，自然地引出阿伏加德罗常数的概念。 【问题】同学们，年，第届国际计量大会规定：中所含的碳原子数目作为的标准。那大家能不能根据已知一个原子的质量为，计算一下中所含的碳原子数呢？ 【学生计算】学生进行计算，教师巡视指导。 【教师讲解】我们计算得出 ，也就是说任何粒子的集合体都含有约个粒子。阿伏加德罗常数的符号是，数值近似等于，单位是 ，规定是中所含的碳原子数。这里要注意，不能认为粒子等于个，也不能认为就是阿伏加德罗常数。 【学生任务】思考：如果把粒米给全球亿人吃，每人每天吃一斤，同学们计算下，可以吃多少年？ 【学生计算】学生进行计算，感受阿伏加德罗常数的大小。 【教师总结】通过这个计算，我们能更直观地感受到阿伏加德罗常数是一个非常大的数值。 【对应训练 1】下列关于阿伏加德罗常数的说法中，正确的是(　　) A. 阿伏加德罗常数就是 B. 阿伏加德罗常数是中所含的原子数 C. 阿伏加德罗常数的数值约为 D. 阿伏加德罗常数的单位是 【答案】C 【解析】阿伏加德罗常数的数值约为，单位是，它是中所含的碳原子数，A、D 错误，B 表述不准确，C 正确。 【对应训练 2】已知含有个分子，则阿伏加德罗常数为(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】，，即，解得，D 正确。 活动三 物质的量（）与微粒数（）之间的换算关系 【引入】我们已经知道了物质的量和阿伏加德罗常数的概念，那它们和微粒数之间有什么关系呢？比如含有个，含有个，含有个。这就是我们接下来要学习的物质的量（）与微粒数（）之间的换算关系。 【设计意图】在学生掌握物质的量和阿伏加德罗常数概念的基础上，引导学生探究它们与微粒数之间的关系，加深对这几个概念的理解和应用。 【问题】同学们，根据上面的例子，大家能不能总结出物质的量（）、微粒数（）和阿伏加德罗常数（）之间的关系呢？ 【学生思考】学生进行思考和总结，可能会得出 ，。 【教师讲解】对，物质的量（）、微粒数（）和阿伏加德罗常数（）之间的关系是， 。微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。 【学生任务】计算中含有的氧分子数目是多少？氧原子数目是多少？ 【学生计算】学生进行计算，教师巡视指导。 【教师总结】的分子数为 ，氧原子数为。 【对应训练 1】个水分子的物质的量是(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】，C 正确。 【对应训练 2】中含的数目为(　　) A. 个 B. 个 C. 个 D. 个 【答案】B 【解析】个中含有个，中含的物质的量为，个，B 正确。 1.2 物质的量 第1课时 物质的量 阿伏加德罗常数 一、物质的量 1.概念：表示含有一定数目粒子集合体的物理量 2.符号：n 3.单位：摩尔（mol） 4.适用范围：原子、分子、离子、电子、原子团等微观粒子 5.注意事项 （1）“物质的量”是专有名词 （2）只能描述微观粒子 （3）用mol表示时要指明微粒名称、符号或化学式 二、阿伏加德罗常数 1.概念：0.012kg ¹²C中所含的碳原子数 2.符号：NA 3.数值：近似等于6.02×10²³ 4.单位：mol⁻¹ 5.物质的量与微粒数的关系 N = n × NA n = N / NA 1．下列叙述错误的是 A. 1 mol水中含有约6.02×10²³个原子 B. 0.012 kg ¹²C含有约6.02×10²³个碳原子 C. 在使用摩尔表示物质的量的单位时，应指明粒子的种类 D. 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一 【答案】A 【解析】1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，共3个原子，所以1mol水中含有的原子数约为3×6.02×10²³个，A选项错误；根据规定，0.012 kg ¹²C含有约6.02×10²³个碳原子，B选项正确；用摩尔为单位表示某物质的物质的量时，必须指明物质微粒的名称、符号或化学式，C选项正确；物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，D选项正确。答案选A。 2．0.5 mol Na₂SO₄中含Na⁺的数目为 A. 3.01×10²³个 B. 6.02×10²³个 C. 0.5个 D. 1个 【答案】B 【解析】1个Na₂SO₄中含有2个Na⁺，则0.5mol Na₂SO₄中含Na⁺的物质的量为0.5mol×2 = 1mol。根据N = n × NA，可得Na⁺的数目为1mol×6.02×10²³mol⁻¹ = 6.02×10²³个，答案选B。 3．在0.5 mol O₂中含有的氧分子数目是多少？氧原子数目是多少？ 【答案】氧分子数目是3.01×10²³个，氧原子数目是6.02×10²³个。 【解析】根据N = n × NA，O₂的分子数为N(O₂) = n × NA = 0.5 mol × 6.02×10²³mol⁻¹ = 3.01 × 10²³个；1个O₂分子中含有2个氧原子，所以氧原子数为N(O) = 2 × N(O₂) = 2 × 3.01 × 10²³ = 6.02×10²³个。 4．下列化学用语不正确的是 A. 1mol NaCl B. 1mol H₂O C. 2mol 氧 D. 3mol H 【答案】C 【解析】用摩尔为单位表示某物质的物质的量时，必须指明物质微粒的名称、符号或化学式，“2mol 氧”没有指明是氧原子还是氧分子，表述含糊无意义，C选项错误；A、B、D选项的表示均正确。答案选C。 5．有NO、CO₂、N₂O₄三种气体，它们分别都含有0.5 mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为 A. 1∶4∶2 B. 1∶1∶1 C. 4∶2∶1 D. 1∶2∶4 【答案】C 【解析】1个NO分子中含有1个氧原子，1个CO₂分子中含有2个氧原子，1个N₂O₄分子中含有4个氧原子。设NO、CO₂、N₂O₄的物质的量分别为x、y、z，根据氧原子物质的量可得：x×1 = 0.5mol，y×2 = 0.5mol，z×4 = 0.5mol，解得x = 0.5mol，y = 0.25mol，z = 0.125mol，则三种气体的物质的量之比为0.5mol∶0.25mol∶0.125mol = 4∶2∶1，答案选C。 6．下列物质中与0.3 mol H₂O含有相同氢原子数的是 A. 0.3 mol HNO₃ B. 0.1 mol H₃PO₄ C. 0.2 mol CH₄ D. 3.612×10²³个HCl分子 【答案】D 【解析】0.3mol H₂O中含氢原子的物质的量为0.3mol×2 = 0.6mol。A选项，0.3mol HNO₃中含氢原子的物质的量为0.3mol×1 = 0.3mol；B选项，0.1mol H₃PO₄中含氢原子的物质的量为0.1mol×3 = 0.3mol；C选项，0.2mol CH₄中含氢原子的物质的量为0.2mol×4 = 0.8mol；D选项，3.612×10²³个HCl分子的物质的量为(3.612×10{23}(6.02×10{23}mol^{-1})) = 0.6mol，含氢原子的物质的量为0.6mol×1 = 0.6mol。答案选D。 在本节课的教学中，物质的量和阿伏加德罗常数概念抽象，学生理解困难。通过生活实例引入，一定程度上降低了理解难度，但部分学生仍存在疑惑。在讲解过程中，对概念的剖析还可更加深入细致，多结合具体的微观粒子模型帮助学生想象。 课堂练习环节，学生在运用物质的量与微粒数的关系进行计算时，出现了一些错误，反映出对公式的理解和运用不够熟练。后续教学应增加针对性练习，强化学生对知识的掌握。同时，要更加关注学生的反馈，及时调整教学方法和进度，确保学生真正理解和掌握这一重要知识点。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$