3.2.3 物质的量在化学方程式计算中的应用（教学设计）—2026-2027学年高一化学人教版（2019）必修一

3.2.3物质的量在化学方程式计算中的应用 1、 基础信息 （一）核心基础信息 项目 内容 课题 人教版（2019）高中化学必修第一册第三章第二节第三课时物质的量在化学方程式计算中的应用 课时 1课时（45分钟） 授课年级 高一年级 课型 新授课 授课教师 授课时间 （二）课标要求 能基于物质的量定量认识化学反应的计量关系，运用物质的量进行化学方程式的相关计算，具体要求： · 理解化学方程式中化学计量数与粒子数目、物质的量的对应关系，建立微观粒子与宏观物质的定量关联； · 掌握物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤与规范格式，能完成质量、物质的量、气体体积、物质的量浓度之间的换算计算； · 初步掌握关系式法、守恒法、差量法、方程组法等常用计算技巧，能解决多步反应、混合物计算等典型问题； · 体会定量研究在化学科学与工业生产中的重要价值，养成严谨规范、准确求实的科学计算习惯。 二、教学设计依据 （一）教材分析 本节是高中化学必修第一册第三章的重要计算专题，是“物质的量”工具性概念在化学反应中的核心应用，也是学生从定性认识化学反应转向定量分析化学反应的关键节点。 教材内容分为两大核心板块： · 基础原理与基本步骤：从化学反应的微观本质出发，推导化学计量数之比等于粒子数之比、等于物质的量之比的核心规律，明确物质的量应用于化学方程式计算的规范步骤与注意事项，是本节课的基础； · 常用解题技巧：介绍关系式法、守恒法、差量法、方程组法四类典型计算方法，结合具体例题呈现方法的适用场景与解题思路，提升学生解决复杂计算问题的能力。 本节内容承接了物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等核心概念，又为后续元素化合物、化学反应原理模块的定量计算奠定方法基础，是高中化学定量计算的入门与核心载体，兼具工具性与思想性。 （二）学情分析 · 知识基础：高一学生已掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的基本换算，能够正确书写简单化学方程式，具备初中质量守恒计算的基础，但对“用物质的量进行化学方程式计算”的思维方式不熟悉，尚未建立“计量数之比=物质的量之比”的定量逻辑。 · 能力特点：学生对化学计算普遍存在畏难情绪，逻辑推理能力与计算规范性有待提升，面对多步反应、混合物计算等复杂情境时，难以快速梳理物质间的定量关系，选择合适的解题方法。 · 认知规律：学生的计算学习遵循“原理理解→规范模仿→方法迁移→综合应用”的路径，教学中需从基础原理推导入手，通过示范例题明确规范，再逐步渗透解题技巧，分层递进降低学习难度。 三、教学目标与重难点 （一）教学目标 1.宏观辨识与微观探析 能从微观粒子反应的角度，理解化学反应按一定粒子数目比进行的本质；基于化学方程式建立化学计量数与微观粒子数、宏观物质的量之间的对应关系，实现微观与宏观的定量转换。 2.变化观念与平衡思想 认识化学反应中物质的量的变化遵循化学方程式的计量关系，理解化学计量数之比等于物质的量之比的核心规律；能结合物质的量相关概念，定量分析化学反应中物质的转化与各物理量的变化。 3.科学态度与社会责任 体会定量研究对化学科学研究、工业生产精准投料的重要意义，在计算过程中养成严谨、规范、准确的科学态度，树立化学计算服务于生产生活的价值认知。 （二）教学重难点 教学重点 1.理解化学方程式中化学计量数之比与物质的量之比的对应关系； 2.掌握物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤与规范格式。 教学难点 1.突破微观粒子数目与宏观物质的量的思维转换，深度理解“化学计量数之比”从粒子个数比到物质的量比的推导逻辑； 2.应对复杂情境下的化学方程式计算，准确梳理物质的量的传递关系，合理选择解题方法建立计算模型。 四、教学准备 1.多媒体资源：本节配套教学PPT、物质的量换算关系网络图、例题解题步骤动态演示课件、典型计算方法解析微视频； 2.学习资料：随堂练习题单、化学方程式计算规范答题纸、常用计算公式与解题方法总结卡； 3.前置任务：布置学生复习物质的量与质量、气体体积、物质的量浓度、粒子数的换算公式；书写2个熟悉的化学反应方程式，标注各物质的化学计量数。 五、教学过程设计 （一）新课导入（3分钟） 教师活动：提出驱动问题：“物质由原子、分子、离子等微观粒子构成，化学反应也是这些粒子按一定数目比进行的。实验室用锌和盐酸制取氢气，若要制取标准状况下2.24L氢气，需要称取多少克锌？需要多少物质的量的盐酸？” 引导学生回顾初中质量计算的方法，指出用质量计算步骤繁琐，而物质的量可以作为桥梁连接微观粒子与宏观物理量，由此引入本节课课题——物质的量在化学方程式计算中的应用。 学生活动：思考问题，回顾初中化学计算方法，感知引入物质的量进行计算的必要性，进入学习情境。 （二）新知讲授：核心原理与基本步骤（17分钟） 1.知识回顾：以物质的量为核心的换算关系 教师活动：呈现物质的量换算网络图，带领学生回顾四个核心公式： （标准状况）、 强调物质的量是连接微观粒子与宏观物理量的核心桥梁。 学生活动：回顾公式，梳理各物理量的换算关系，夯实计算基础。 2.化学计量数与物质的量的关系 教师活动：以反应为例，逐层推导： · 微观层面：化学计量数之比=粒子数之比=2∶2∶2∶1； · 扩大倍：粒子数之比仍为2∶2∶2∶1，对应物质的量之比=2mol∶2mol∶2mol∶1mol； · 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的粒子数之比=各物质的物质的量之比。 补充：对于有气体参加的反应，同温同压下，气体的化学计量数之比=气体的体积之比。 组织学生思考：为什么可以直接用物质的量代入化学方程式进行比例计算？引导学生深化对推导过程的理解，突破微观到宏观的思维难点。 学生活动：跟随教师完成推导过程，理解核心结论，建立“计量数之比=物质的量之比”的定量认知。 3.计算基本步骤与注意事项 教师活动：讲解物质的量应用于化学方程式计算的四步基本流程： · 写：准确书写配平的化学（离子）方程式； · 找：在对应物质下方标注已知量、未知量的物质的量； · 列：依据化学计量数之比等于物质的量之比，列出比例式； · 算：求解未知量，得出结果。 强调三点注意事项： ①书写格式规范化：物理量用符号表示，运算带单位； ②单位运用对应化：“上下一致，左右相当”，同一物质单位统一，不同物质单位可对应； ③反应物均已知时，先判断过量，以不足量的物质进行计算。 4.例题示范与即学即练 教师活动：以PPT中“硫酸与铁屑反应”的例题为例，完整示范规范解题步骤，重点展示单位使用、比例式列写的规范。 随后呈现“锌与盐酸反应”的练习题，邀请学生上台板演，其余学生独立完成，教师巡视纠错，针对常见错误（如方程式未配平、单位混乱、比例式列错）进行集中点评。 学生活动：学习规范解题格式，独立完成练习，通过板演互评纠正易错点，掌握基础计算方法。 （三）新知讲授：常用解题技巧（15分钟） 教师活动：说明基础计算适用于单一反应、单一已知量的问题，面对复杂情境需要借助技巧简化计算，逐一讲解四类常用方法： 1.关系式法 适用场景：多步连续反应，已知量与未知量通过多个反应关联。 解题思路：根据反应方程式或原子守恒，直接找出已知物与未知物的物质的量关系，一步计算。 结合“CO还原氧化铁→CO₂通入石灰水”的例题，演示如何通过多步反应提炼出的关系式，简化计算过程。 2.守恒法 适用场景：反应过程复杂、中间步骤多的计算。 核心类型： · 原子守恒：反应前后某元素原子的物质的量不变； · 质量守恒：反应前后总质量不变； · 电荷守恒、得失电子守恒（后续深化）。 结合“钠在空气中久置最终生成碳酸钠”的例题，演示利用钠原子守恒建立关系式，快速求解。 3.差量法 适用场景：反应前后存在质量差、气体体积差、物质的量差的问题。 解题思路：找出理论差量，利用差量与反应物、生成物的量成正比列比例计算。 结合“铁棒插入硫酸铜溶液质量增加”的例题，演示质量差量法的应用，讲解差量的计算与比例列写方法。 4.方程组法 适用场景：两种物质组成的混合物计算，存在两个已知定量关系。 解题思路：设两种物质的物质的量为未知数，根据质量、反应产物量等条件列二元一次方程组求解。 结合“镁铝合金与盐酸反应”的例题，演示设未知数、列方程组、求解的完整过程。 每讲解完一种方法，引导学生总结该方法的核心优势与适用标志，帮助学生建立方法选择的判断逻辑。 学生活动：跟随例题理解每种方法的解题思路，记录方法特点，初步掌握不同题型的解题策略。 （四）课堂小结与随堂练习（8分钟） 教师活动：带领学生梳理本节课知识框架： 核心规律：化学计量数之比=粒子数之比=物质的量之比（气体同温同压下=体积之比） 基础步骤：写→找→列→算 解题技巧：关系式法、守恒法、差量法、方程组法 呈现4道随堂练习题，选取基础题与中档题结合，让学生独立完成后核对答案，针对易错题目讲解思路，重点强化过量判断、单位规范、方法选择三个易错点。 学生活动：回顾知识体系，完成随堂练习，订正错题，巩固计算方法与技巧。 （五）作业布置（2分钟） · 基础作业：完成教材课后对应习题，严格按照规范格式书写解题过程； · 提升作业：选取1道混合物计算题，分别用常规方法和守恒法/差量法解答，对比不同方法的优劣； · 整理作业：梳理本节课的计算公式、解题步骤与四种解题技巧，形成个人计算笔记。 六、板书设计 3.2.3物质的量在化学方程式计算中的应用 一、核心规律 化学计量数之比=粒子数之比=物质的量之比 （同温同压下，气体：计量数之比=体积之比） 二、基本计算步骤 1.写方程式（配平） 2.标已知量、未知量 3.列比例式 4.计算求解 注意：格式规范、单位对应、先判过量 三、常用解题技巧 1.关系式法——多步反应 2.守恒法——原子/质量守恒 3.差量法——质量/体积差 4.方程组法——混合物计算 七、教学评价与反思 （一）教学评价 1.过程性评价 · 课堂参与评价：通过提问推导过程、学生板演练习，评价学生对核心规律的理解程度与计算规范的落实情况； · 方法应用评价：通过例题分析时的思路引导与学生发言，评价学生对不同解题技巧的理解与方法选择能力； · 思维发展评价：通过复杂题型的分析，评价学生梳理定量关系、逻辑推理的思维水平。 2.终结性评价 · 随堂练习：通过基础题与中档题的检测，评价学生对基础计算的掌握程度，及时发现格式错误、比例列错等共性问题； · 课后作业：通过规范答题与方法对比作业，评价学生的计算规范性与方法迁移应用能力，诊断学生的个体薄弱点。 （二）教学反思 成功之处 1.遵循“原理→步骤→技巧”的认知逻辑，分层递进展开教学，逐步提升计算难度，有效降低学生的畏难情绪； 2.重视规范示范与易错点强调，通过板演互评的方式，及时纠正学生的格式问题与计算误区，培养严谨的计算习惯； 3.四类解题技巧结合典型例题讲解，明确适用场景，帮助学生建立解题方法体系，提升解决复杂问题的能力。 不足之处 1.课堂计算练习的题量有限，部分学生对技巧的应用不够熟练，难以快速匹配题型与方法； 2.对基础薄弱的学生关注不足，物质的量换算不熟练会直接影响方程式计算的正确率。 改进措施 1.设计分层练习题单，设置基础过关、方法提升两个层级，供不同水平学生选做，课后通过专项练习巩固计算技巧； 2.课前针对物质的量换算进行小测，对基础薄弱的学生进行前置辅导；课后针对易错点录制解题微视频，供学生反复学习巩固。 学科网（北京）股份有限公司 $