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1、第一章 从实验学化学 第二节 化学计量在实验中的应用 教学设计一、学习目标分析（一）学习目标确定的依据大纲课标内容标准学习要求必修物质的量及其单位-摩尔B摩尔质量B气体摩尔体积B物质的量浓度C物质的量浓度的计算（物质的量浓度概念、加水稀释以及与溶质质量分数的换算）D物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算中D1.认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。1.1认识物质的量是描述微观粒子集体的一个物理量，并通过物质的量建立起宏观量与微观量的关系；认识摩尔是物质的量的基本单位。了解阿伏加德罗常数的涵义。1.2了解摩尔质量
2、、气体摩尔体积、物质的量浓度的涵义。1.3了解物质的质量、摩尔质量、物质的微粒数、物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等物理量之间的关系，能用它们进行简单的化学计算。选修没有过多要求没有过多要求必修模块要求课程标准要求模块学习要求1认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。2初步学会溶液配制的实验技能。3能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。1了解物质的量及其单位摩尔的含义。2了解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的含义。3能运用物质的量与微粒数之间的关系进行简单的计算。4理解物质的量、摩
3、尔质量、物质的质量之间的换算关系，并能进行简单的计算。5学会配制物质的量浓度溶液的方法和技能、并能把物质的量浓度应用于生活、实验中。6体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实验研究方法。（二）学习目标1知识与技能目标（1）了解物质的量及其单位摩尔；掌握物质的量与微观粒子数之间的换算关系。（2）了解摩尔质量的概念；能根据物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系进行有关计算。（3）使学生在了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，了解气体摩尔体积的概念；能进行有关气体摩尔体积的计算。（4）使学生了解物质的量浓度的概念，能进行有关物质的量浓度的计算，掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算。学
4、会配制物质的量浓度溶液的方法和技能。2过程与方法目标（1）在概念的形成过程中，培养学生的逻辑思维和抽象概括的能力。通过计算帮助学生更好的理解、运用和巩固概念。（2）通过对气体摩尔体积的实验探究，让学生学习科学探究的方法，理解科学探究的意义。何处理据气体摩尔体积的实验质量之间的关系，会（3）通过配制某一物质的量浓度的溶液的实验探究及操作练习，培养学生细致、认真、严谨的科学习惯。（4）体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。3情感态度与价值观目标（1）通过物质的量的概念教学使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法。（2）通过概念的学习和溶液的配制，培养学生学习自然科学的
5、兴趣、理论联系实际及严谨求实的科学态度。（3）通过对约6.021023个粒子与1mol这一巧妙的链接，让学生感受化学世界的奇妙和谐，体会物质的量在微观粒子定量研究中的重要作用；激发学生学习化学的兴趣，培养学生崇尚科学、反对迷信的价值观。二、教学重难点分析1. 教学重点的分析与确定化学反应有很多是在溶液中进行的，在工业生产和科学研究中要定量研究在溶液中发生的化学反应通常用物质的量浓度来计算比较方便。在农业上需要配制一定浓度的农药，也必须了解溶液浓度的知识。在高中化学实验中，有些反应反应物的浓度大了或小了都不行。在高中化学的计算中更是离不开物质的量、物质的量浓度。本教材抓住一般反应都在溶液中进行的
6、特点，设计以介绍“配制一定物质的量浓度的溶液”作为主要教学目标，将物质的量等基本概念作为化学计量。这样一方面突出重点知识，另一方面也可以大幅度减少化学计算的难度，从而有效地降低学生的学习难度。介绍物质的量浓度，就必须引入物质的量、摩尔质量等概念。所以本节课的重点：物质的量、物质的量浓度的概念，物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系，一定物质的量浓度溶液的配制方法。2. 教学难点的分析与确定本节课是概念教学和实验教学紧密结合的课，实验就是配制一定物质的量的溶液，同学对实验过程的理解建立在对物质的量浓度概念的理解基础之上。而要理解物质的量浓度，关键是理解什么是物质的量及其单位。所以本节课教学的难点
7、：物质的量的概念，一定物质的量浓度溶液的配制方法。三、教学内容安排1. 本节内容在教材中的地位根据课程标准所确定的“内容标准”，在必修课程的6个主题“认识化学科学”“化学实验基础”“常见无机物及其应用”“物质结构基础”“化学反应与能量”“化学与可持续发展”中“化学实验基础”是必修课程内容的核心。化学是一门以实验为基础的科学，要让学生学好化学，首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。此外，教科书不仅把“化学实验”作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化
8、学新知识的学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。物质的量是化学中的一个很重要的基本概念，根据物质的量的概念，可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等许多在化学中有重要应用的基本概念。因此，物质的量被广泛地应用于工农业生产和科学研究中。在中学化学中讲授这些知识，对于学生进一步深入理解微观粒子与宏观物质之间的联系，特别是对于培养学生的化学计算技能和实验技能都有着非常重要的意义。第二节“化学计量在实验中的应用”是在化学基本概念的基础上，通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法作为化学实验基本方法和技能，也作为对知识的应用。而物质的量
9、的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现，从而突出实验主题。2. 学时安排本节课的教学，计划安排3课时，可分为三个课堂教学单元进行。第一节课学习物质的量及其单位摩尔，第二节课学习摩尔质量及气体摩尔体积，第三课学习物质的量浓度溶液的配制。在教材的核心内容基本不变的基础上，教材的呈现方式发生了变化。教学目标有了新的侧重，在概念教学中注重概念的发展和形成过程，不要随便加深知识的难度。具体的教学整体思路与教学流程图如下：从物质的量角度认识物质微观量微粒个数物质的量宏观量质量体积浓度四、教学资源建议1.从引入物质的量的必要性入手，激发学生了解物质的量概念的积极性原子是化学变化中的最小粒子，分子与分子、原子
10、与原子按一定的比例定量地进行化学反应，而原子或分子都很小，我们肉眼不可能观察到，更不可能一个一个地进行称量。怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来，来研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？这就需要确定一种物理量。第14届国际计量大会通过以“物质的量”作为化学计量的基本物理量，规定1 mol粒子所含的数目为6.021023个。此时1 mol任何物质的质量以克为单位时，其数值恰好等于相对原子质量或相对分子质量，这样使用起来就十分方便。当物质的量小于0.1 mol或大于1 000 mol时，正像小于0.1 m或大于1 000 m一样，需要采用“摩”的倍数单位。2.可由一些数据出发，培养学生
11、分析数据得出正确结论的能力。由上节摩尔质量概念入手导入本节，并给出一定条件下某些固态、液态、气态物质的密度，由学生计算1 mol这些物质在特定条件下所具有的体积。1 mol物质在特定条件下所具有的体积物质1 mol物质的质量密度1 mol物质所具有的体积Fe56 g7.8 gcm-3(20 )7.2 cm3Al27 g 2.7 gcm-3(20 ) 10 cm3Pb207 g11.3 gcm-3(20 )18.3 cm3H2O18 g1 gcm-3(4 )18 cm3H2SO498 g1.83 gcm-3(20 )53.6 cm3H22.016 g0.089 9 gL-1(标准状况)22.4
12、LO232.00 g1.429 gL-1(标准状况)22.4 LCO244.01 g1.977 gL-1(标准状况)22.3 L引导学生分析、发现：在相同条件下，1 mol固态、液态物质所具有的体积各不相同，而1 mol气态物质所具有的体积却大致相同，因此研究气体摩尔体积就具有特殊的意义。启发学生从摩尔质量的定义类推出气体摩尔体积的定义，讲清楚22.4 Lmol是在特定条件下的气体摩尔体积。3.通过实验，培养学生动手能力和严谨的思维能力。教材利用溶液配制的活动，给学生建立物质的量浓度概念铺路搭桥，体现了学生学习新知识的建构性；同时可以准确理解物质的量浓度，练习实验操作、体会细节、增强学习化学的
13、兴趣。4.教材的设计本身就是一份很好的教案，同时也给老师的教学设计带来丰富性和可创造性。“科学探究”栏目的设置将学生实验活动与概念的学习融合起来，有利于提高学生学习的兴趣，加深学生对气体摩尔体积概念的理解；“思考与交流”栏目的设置提升了学生对物质的量浓度的理解与应用，让学生从新的角度认识物质和认识化学反应中的定量关系；“学与问”方便了老师的教学，加深了学生对物质的量和物质的量浓度的理解。5.利用网络资源，组织学生上网收集有关物质的量相关资料进行自主学习。教师可以以课外作业或学案形式让学生上网搜索相关资料，利用网络资源引导学生对本单元的相关知识进行搜索，帮助学生进行自主学习，强化学生对知识的理解
14、，拓展学生的知识面。五、教学方法、学习指导策略1. 引导发现法由于物质的量相关知识的抽象性，可围绕目标和重点、难点、疑点，以“引导发现”模式为主，采用创设情景、思考交流、自学讨论、评价反馈方式，从学生所熟悉的知识、化学实验事实（如氢气的燃烧）与真实的事件（如1滴水含有的水分子等）出发，激发学生的问题意识，将新知识的学习与目标的实现、重难点问题的解决有机结合，提升学生对“物质的量”这一概念的认知价值。2. 分析类比法在处理气体摩尔体积这部分教材时可以组织学生阅读、讨论：物质体积的大小取决于哪些因素?当粒子数一定时，固态、液态、气态物质的体积主要取决于什么因素?为什么比较一定量气体的体积，要在相同
15、的温度和压强下进行才有意义?为什么在相同条件下，1 mol固态、液态物质所具有的体积不同，而1 mol气态物质所具有的体积却相同?在相同条件下，相同物质的量的气体所具有的体积是否相同?引导学生分析、发现：在相同条件下，1 mol固态、液态物质所具有的体积各不相同，而1 mol气态物质所具有的体积却大致相同，因此研究气体摩尔体积就具有特殊的意义。启发学生从摩尔质量的定义类推出气体摩尔体积的定义，讲清楚22.4 Lmol是在特定条件下的气体摩尔体积。3.实验探究法在讲解气体摩尔体积时，建议组织学生完成教材中电解水的探究实验，通过实验数据和简单的计算，学生就会得到相同温度和压强下，1mol O2和H2体积相同的结论。然后师生共同分析原因，理解气体摩尔体积的概念。在讲授物质的量浓度时也可采用实验探究法，具体方案如下：教学
