1.2 化学反应中的物质的量 教学设计-2026-2027学年高一上学期化学沪科版必修第一册

教学设计 课程基本信息 学科 高中化学 年级 高一 学期 秋季 课题 化学反应中的物质的量 教学目标 1.能基于物质的量认识物质的组成和化学反应，初步形成从定量角度研究化学问题的一般思路和方法。 2.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算，体会物质的量在化学定量研究中的重要作用和应用价值。 3.运用化学知识进行推理、计算和解决实际问题，体会定量研究的方法对学习和研究化学的重要作用。 教学重难点 教学重点： 1.物质的量在化学反应中计算的一般思路。 2.运用物质的量比例关系判断反应过量问题和推测未知物质化学式的实际问题。 教学难点： 1.运用物质的量比例关系判断反应过量问题和推测未知物质化学式的实际问题。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 创设情境 【提问】同学们，你们坐过氢燃料电池公交车吗？ 【介绍】早在2022年首批搭载捷氢科技的氢燃料电池公交车就在嘉定67路正式运营。上海是我国燃料电池汽车技术研发、产业化的先行者，氢燃料电池公交车的应用也走在全国前列。 【情境引入】通过了解国家氢能产业发展规划目标，引出本节课学习主题。 联系生活互动 阅读文件资料，感悟国家氢能产业发展规划目标。实现离不开化学定量分析思维。 以生活中的情境激发学生的学习兴趣，引起学生好奇心。 感悟化学学科在实际生产生活中的作用，发展学生科学精神与社会责任的核心素养 任务一： 认识化学反应中的物质的量 【情境1】《规划》中制氢量规划，水的电解是一种常见的可再生能源制取氢气的方法。 【思考】分析化学反应中的定量关系。得出化学反应中的计算数之比=微粒数之比=物质的量之比。 【例1】制取2mol氢气需要消耗2mol水，若要制取4mol氢气需要多少摩尔水呢？ 【追问】我们该如何来表示这个推理过程呢？ 【讲解】物质的量应用于化学反应计算的逻辑推理过程：先根据题意写出化学方程式，找到已知物质和未知物质，设未知数，再标出相关物质理论和实际的物质的量，列比列式，计算得出未知数。 【过渡】制氢量可以降低对石油等化石能源的需求，减少国际市场风险，增强国家的能源安全。同时，氢能源作为一种新型能源，可与现有电能、化石能源等形成多元化的能源结构，为国家能源转型提供有力支持，也为氢燃料电池车得发展奠定了基础。 【推理】 【回答】4mol 【学习并进行书写表征】 【感悟】制氢量规划目标的战略意义。 初步感悟化学反应中物质的量的比例关系，为解决实际问题做好铺垫。 从简单的问题入手，让学生初步感悟反应中物质的量比例关系与实际参加反应的物质的量之间的联系，由经验感觉到严谨的逻辑推理，培养学生证据推理与模型认知的核心素养。 学生感悟制氢量规划目标的战略意义，激发学生社会责任感，为引出第二个规划目标做铺垫。 任务二：构建物质的量应用于化学反应计算的一般思路模型 【情境2】氢燃料电池车相较传统的燃油车和其他电动车有着明显的优势。《规划》指出到2025年，燃料电池车辆保有量约5万辆。 【书写方程式】氢燃料电池是汽车动力的来源，那么它是如何工作的呢？分析工作原理示意图，用化学方程式表示工作原理。 【例2】一辆氢燃料电池公交车储氢量是20kg根据燃料电池工作原理计算氢气全部消耗转移多少个电子用于提供电能？ 【提示】模仿例1中的推理过程；质量与物质的量的换算公式；物质的量与微粒数的换算公式。 【小结】物质的量与其他物理量的换算 【模型构建】物质的量应用于化学反应计算的一般思路。 【读图分析并书写方程式】 【思考并解答】 【整理归纳】 【模型构建】 锻炼学生解读信息的能力 评价物质的量应用于化学反应计算推理过程的掌握情况，复习物质的量与质量，物质的量与微粒数之间的换算方法。 体会物质的量在化学方程式的定量分析中有着非常重要的作用。 根据具体问题构建模型，形成一般思路，进行迁移应用，发展学生证据推理和模型认知的化学核心素养。 任务三：应用化学反应中的物质的量 【例3】为了给氢燃料电池提供稳定的氢气，天然气重整是目前较为成熟的制氢方法之一，其中一步反应为： 将22.4L甲烷气体通入11.2L水蒸气（已折算成标准状况下的体积）中发生反应，请问生成多少摩尔氢气？ 【问题】两个已知量都可以与氢气建立比例关系，该使用哪个呢？ 【讲解】根据化学方程式来观察，1mol甲烷参加反应可以消耗1mol水，而实际参加反应水物质的量只有0.5mol，说明甲烷是有剩余的，水完全反应。因此我们根据少量的水来计算产生氢气的物质的量。 【小结】碰到过量问题时我们可以这样思考，当题目中有两种物质的物理量是已知的，先分别将他们换算成物质的量两次），再根据两种物质在化学方程式中的比例关系，判断哪种物质是过量的，使用少量的物质来进行计算。 【情境3】《规划》中还提到了碳排放量，氢能产物只有水，几乎实现了零碳排放，相比传统化石燃料可以大大减少碳的排放量。2025年，实现二氧化碳减排100~200万吨，对实现碳达峰碳中和目标，有重要意义。 【例4】1mol某燃料在氧气中完全燃烧，生成22.4L（标准状况下）二氧化碳和36g水，经检测该燃料中仅有碳元素和氢元素，请推测该燃料的化学式。 【小结】通过这道题目，我们发现如果已知参加反应的物质之间物质的量的比例关系，可以写出化学方程式，根据原子守恒思想，推测未知物质的化学式，这是化学反应中物质的量的又一个应用。 c 【思考并解答】 【倾听记录】 【思考并解答】 【倾听记录】 通过这道题目的设计，让学生学会选择合适物质的物理量建立比例关系，关注化学反应中的过量问题。再根据一般思路模型完成推理过程。 通过这道题目的设计，让学生学会根据物质的量比例关系推测未知物质化学的的一般思路，进一步巩固物质的量在化学反应计算中的应用 课堂总结 【讲解】本节课我们通过了解国家对氢能产业的规划，学会了将化学反应中物质的量比例关系应用于化学反应的计算、反应过量的判断和推测未知物质化学式的问题，初步学会了化学定量分析的方法。 【构建知识框架】 通过总结帮助学生理清思路，构架知识框架，用于自我评价。 学科网（北京）股份有限公司 $